Đáp án Hoá học 11 Chân trời bài 1 Khái niệm về cân bằng hoá học

Đáp án bài 1 Khái niệm về cân bằng hoá học. Bài giải được trình bày ngắn gọn, chính xác giúp các em học Hoá học 11 Chân trời sáng tạo dễ dàng. Từ đó, hiểu bài và vận dụng vào các bài tập khác. Đáp án chuẩn chỉnh, rõ ý, dễ tiếp thu. Kéo xuống dưới để xem chi tiết

CHƯƠNG 1. CÂN BẰNG HÓA HỌC

BÀI 1: KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC

KHỞI ĐỘNG

Trong các phản ứng hóa học, có một loại phản ứng trong đó các chất sản phẩm có khả năng phản ứng tạo để tạo thành các chất đầu. Do vậy, phản ứng xảy ra không hoàn toàn và thường có hiệu suất không cao. Phản ứng tổng hợp Amonia từ Nitrogen và hydrogen thuộc loại phản ứng này. Các phản ứng này được gọi là phản ứng gì? Để tăng hiệu suất của chúng cần điều chỉnh những điều kiện phản ứng như nhiệt độ, áp suất, nồng độ,... như thế nào?

Đáp án chuẩn:

Phản ứng thuận nghịch.

Dùng nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier để chuyển dịch cân bằng theo mong muốn để tăng hiệu suất phản ứng.

1. PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU, PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH VÀ CÂN BẰNG HOÁ HỌC

Bài 1: Dựa vào phương trình hóa học của phản ứng điều chế khí Oxyden từ KMnO₄. Em hãy cho biết phản ứng có xảy ra theo chiều ngược lại hay không?

Đáp án chuẩn:

Phản ứng không xảy ra theo chiều ngược lại

Bài 2: Viết phương trình hóa học của một số phản ứng một chiều mà em biết.

Đáp án chuẩn:

NaOH + 2HCl → NaCl + H₂O

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Bài 3: Phản ứng Cl₂ tác dụng với H₂O có đặc điểm gì khác với phản ứng nhiệt phân thuốc tím?

Đáp án chuẩn:

Sản phẩm sinh ra có khả năng phản ứng tạo để tạo thành các chất đầu.

Bài 4: Trên thực tế có các phản ứng sau:

2 H₂ + O₂ → 2H₂O (1)

2H₂O →Dienphan 2H₂ + O₂ (2)

Vậy có thể viết: 2H2 + O2 ⇌ 2H2O được không? Vì sao?

Đáp án chuẩn:

Không thể viết: vì không cùng điều kiện phản ứng

Bài 5: Quan sát hình 1.1, nhận xét sự biến thiên nồng độ của các chất trong hệ phản ứng theo thời gian (với điều kiện nhiệt độ không đổi)

Đáp án chuẩn:

Nồng độ của các chất N₂, H₂ giảm dần và NH₃ tăng dần đến một thời điểm nồng độ các chất không đổi theo thời gian.

Bài 6: Quan sát hình 1.2, nhận xét về tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng theo thời gian trong điều kiện nhiệt độ không đổi.

Đáp án chuẩn:

Tốc độ của phản ứng thuận bằng tốc độ của phản ứng nghịch.

2. HẰNG SỐ CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH

Bài 1: Sử dụng dữ liệu bảng 1.1, hãy tính giá trị của biểu thức [N2O4][NO2]2 trong 5 thí nghiệm nhận xét giá trị thu được từ các thí nghiệm khác nhau

Bảng 1.1 Dữ liệu thực hiện về nồng độ các khí trước và sau khi hệ đạt trạng thái cân bằng ở 25^oC

Thí nghiệm	Nồng độ ban đầu, mol/L		Nồng độ ở trạng thái cân bằng, mol/L
Thí nghiệm	C_NO2	C_N2O4	[NO₂]	[N₂O₄]
1	0,0000	0,6700	0,0547	0,6430
2	0,0500	0,4460	0,0457	0,4480
3	0,0300	0,5000	0,0475	0,4910
4	0,0400	0,6000	0,0523	0,5940
5	0,2000	0,0000	0,0204	0,0898

Đáp án chuẩn:

Thí nghiệm	Nồng độ ban đầu, mol/L		Nồng độ ở trạng thái cân bằng, mol/L		[N2O4][NO2]2
Thí nghiệm	C_NO2	C_N2O4	[NO₂]	[N₂O₄]	[N2O4][NO2]2
1	0,0000	0,6700	0,0547	0,6430	214,9000
2	0,0500	0,4460	0,0457	0,4480	214,5090
3	0,0300	0,5000	0,0475	0,4910	217,6177
4	0,0400	0,6000	0,0523	0,5940	217,1616
5	0,2000	0,0000	0,0204	0,0898	215,7824

Nhận xét: Giá trị [N2O4][NO2]2 thu được có giá trị gần bằng nhau (xấp xỉ)

Bài 2: Viết các biểu thức tính tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch của phản ứng thuận nghịch sau, biết phản ứng thuận và phản ứng nghịch đều là phản ứng đơn giản

aA + bB ⇌ cC + dD

Lập tỉ lệ giữa hằng số tốc độ phản ứng thuận và hằng số tốc độ phản ứng nghịch ở trạng thái cân bằng.

Đáp án chuẩn:

Cân bằng vt= v_n ⇔ k_t[A]^a[B]^b = k_n[C]^c[D]^d

Bài 3: Cho hệ cân bằng sau:

2SO₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2SO₃ (g)

Viết biểu thức tính hằng số cân bằng K_C của phản ứng trên.

Đáp án chuẩn:

3. SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HOÁ HỌC

Bài 1: Nêu hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm 1, từ đó cho biết chiều chuyển dịch cân bằng của phản ứng trong bình (2) và bình (3).

Đáp án chuẩn:

(2) Khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thuận

(3) Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng nghịch

Bài 2: Nhận xét hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm 2

Đáp án chuẩn:

Hiện tượng: bình 1 phenolphthalein chuyển màu hồng --> phản ứng xảy ra theo chiều thuận

Bài 3: Khi đun nóng phản ứng trong bình (1) chuyển dịch xảy ra theo chiều nào?

Đáp án chuẩn:

Chiều thuận

4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÂN BẰNG HOÁ HỌC

Bài 1: Cho biết chiều nào của phản ứng (1) là chiều thu nhiệt và chiều nào là chiều tỏa nhiệt?

Đáp án chuẩn:

Chiều thuận toả nhiệt, chiều nghịch thu nhiệt.

Bài 2: Từ hiện tượng ở thí nghiệm 1, cho biết khi làm lạnh bình (2) và khi làm nóng bình (3) thì cân bằng trong mỗi bình chuyển dịch theo chiều toả nhiệt hay thu nhiệt.

Đáp án chuẩn:

Bình (2): tỏa nhiệt

Bình (3): thu nhiệt

Bài 3: Người ta thường sản xuất vôi bằng phản ứng nhiệt phân Calcium carbonate theo phương trình phản ứng hóa học sau

CaCO_{3 (s)} ⇌ CaO(s) + CO₂(s) ΔrH⁰₂₉₈ = 178,49 kJ

Để nâng cao hiệu suất phản ứng ảnh sản xuất vôi cần điều chỉnh nhiệt độ như thế nào. Giải thích.

Đáp án chuẩn:

Cần tăng nhiệt độ phản ứng.

Vì phản ứng sẽ xảy ra theo chiều thuận --> nâng cao hiệu suất.

Bài 4: Khi đẩy hoặc kéo pit-tong thì số mol khí ở hệ (2) thay đổi như thế nào?

Đáp án chuẩn:

Khi đẩy pit-tong ---> số mol khí của hệ giảm

Khi kéo pit tong ra ---> số mol khí của hệ tăng

Bài 5: Phản ứng tổng hợp Amonia

N_2(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH_3(g)

Để thu được NH₃ với hiệu suất cao, cần điều chỉnh áp suất như thế nào?

Đáp án chuẩn:

Tăng áp suất.

Bài 6: Hãy cho biết cân bằng chuyển dịch theo chiều nào khi thêm một lượng khí CO vào hệ cân bằng (3)

Đáp án chuẩn:

Theo chiều nghịch

Bài 7: Trong các hang động đá vôi thường xảy ra hiện tượng hình thành thạch nhũ và xâm thực của nước mưa vào đá vôi theo phương trình hóa học sau

CaCO₃ + H₂O + CO₂ ⇌ Ca(HCO₃)₂

Hãy giải thích các quá trình này.

Đáp án chuẩn:

Phản ứng xảy ra theo chiều thuận giải thích sự xâm thực đá vôi của nước mưa do nước mưa khí quyển có chứa CO₂sẽ hòa tan mạnh đá vôi, chuyển thành Ca(HCO₃)₂.

Phản ứng xảy ra theo chiều nghịch giải thích sự tạo thành thạch nhũ do khi Ca(HCO₃)₂ hòa tan trong nước đi xuống theo các kẽ nứt, tới trần hang gặp chướng ngại vật, nhỏ giọt rơi xuống đáy hang. Do không khí trong hang có nhiệt độ cao nên phân huỷ thành CaCO₃, H₂O, CO₂ . CaCO₃là chất khó hòa tan kết tủa lại nơi giọt nước rơi xuống, cứ thế tạo thành các nhũ đá trên trần hang.

BÀI TẬP

Bài 1: Hằng số cân bằng K_C của một phản ứng thuận nghịch phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

A. Nồng độ. B. nhiệt độ C. Áp suất. D. Chất xúc tác.

Đáp án chuẩn:

Bài 2: Yếu tố nào sau đây luôn luôn không làm chuyển dịch cân bằng của hệ phản ứng?

A. Nồng độ. B. nhiệt độ C. Áp suất. D. Chất xúc tác.

Đáp án chuẩn:

Bài 3: Viết biểu thức tính KC cho các phản ứng sau...

Đáp án chuẩn:

(1)

(2)

Bài 4: Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín...

Các cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nào khi thay đổi một trong các yếu tố sau

(1) Tăng nhiệt độ

(2) Thêm lượng hơi nước vào hệ

(3) Thêm khí H₂ vào hệ

(4) Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống

(5) Dùng chất xúc tác

Đáp án chuẩn:

Các yếu tố	Phản ứng a xảy ra theo chiều	Phản ứng b xảy ra theo chiều
(1) Tăng nhiệt độ	Thuận	nghịch
(2) Thêm lượng hơi nước vào hệ	thuận	thuận
(3) Thêm khí H2 vào hệ	nghịch	nghịch
(4) Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống	nghịch	không đổi
(5) Dùng chất xúc tác	không đổi	không đổi