Giải bài 38 hóa học 10: Cân bằng hóa học

Thế nào là cân bằng hóa học và sự chuyển dịch cân bằng hóa học ? Để biết chi tiết hơn, KhoaHoc xin chia sẻ với các bạn bài 38: Cân bằng hóa học . Với lý thuyết và các bài tập có lời giải chi tiết, hi vọng rằng đây sẽ là tài liệu giúp các bạn học tập tốt hơn.

Nội dung bài viết gồm 2 phần:

• Ôn tập lý thuyết
• Hướng dẫn giải bài tập sgk

A. LÝ THUYẾT

I Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học

1. Phản ứng một chiều

• Là phản ứng chỉ xảy ra theo 1 chiều từ trái sang phải
• Ví dụ: 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

2. Phản ứng thuận nghịch

• Là những phản ứng trong cùng điều kiện xảy ra theo 2 chiều trái ngược nhau.
• Vd : Cl₂ + H₂O ⥩ HCl + HClO

3. Cân bằng hóa học

• Định nghĩa: CBHH là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
• CBHH là một cân bằng động.
• Ở trạng thái cân bằng thì trong hệ luôn luôn có mặt chất phản ứng và các chất sản phẩm

II. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học

• Định nghĩa : Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự dịch chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động từ các yếu tố bên ngoài lên cân bằng

III. Các yếu tố ảnh hưởng đến CBHH

1. Ảnh hưởng của nồng độ

• Khi tăng [chất tham gia] hoặc giảm [chất tạo thành]: CB chuyển dịch theo chiều thuận.
• Khi giảm [chất tham gia] hoặc tăng [chất tạo thành]: CB chuyển dịch theo chiều nghịch.

Lưu ý: Nếu trong hệ cân bằng có chất rắn tham gia, thì việc thêm hoặc bớt chất rắn không ảnh hưởng gì tới cân bằng.

2. Ảnh hưởng của áp suất

• Khi P tăng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, hay chiều nghịch.
• Khi P giảm, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng áp suất, hay chiều thuận.

Lưu ý:

• Trong phản ứng không có chất khí thì áp suất không ảnh hưởng tới cân bằng.
• Khi số mol chất khí ở 2 vế bằng nhau thì việc thay đổi áp suất không ảnh hưởng tới cân bằng.

3. Ảnh hưởng của nhiệt độ

• Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt
• Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học kèm theo sự giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.
• Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học kèm theo sự hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.
• ∆H là nhiệt phản ứng
• phản ứng tỏa nhiệt: ∆H<0
• phản ứng thu nhiệt: ∆H>0
• Ảnh hưởng của nhiệt độ tới cân bằng
• Với pư thu nhiệt:

Khi tăng nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều thuận.

Khi giảm nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều nghịch.

• Với pư tỏa nhiệt:

Khi tăng nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều nghịch.

Khi giảm nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều thuận.

Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê

• Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó

4. Vai trò của chất xúc tác

• Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng hóa học.
• Khi phản ứng thuận nghịch chưa ở trạng thái cân bằng thì chất xúc tác có tác dụng làm cho cân bằng nhanh chóng được thiết lập hơn.

IV. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học

• VD1: Sản suất axit sunfuric

2SO_2(k) + O_{2 (k)} ⥩ 2SO_3(k)

= -198 KJ

Tăng áp suất

Tăng nồng độ SO₂ hoặc O₂

Giảm nồng độ SO₃

Hạ nhiệt độ

Dùng xúc tác V₂O₅

• VD2: Sản xuất NH₃

N_2(k) + 3H_2(k) ⥩ 2NH₃

= -92 KJ

Tăng áp suất

Tăng nồng độ N₂ hoặc NH₂

Giảm nồng độ SO₃

Hạ nhiệt độ

Dùng chất xúc tác

B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI

Kiến thức thú vị

Câu 1 : Trang 162 sgk hóa lớp 10

Ý nào sau đây là đúng:

A. Bất cứ phản ứng nào cũng phải đạt đến trạng thái cân bằng hóa học.

B. Khi phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng thì phản ứng dừng lại.

C. Chỉ có những phản ứng thuận nghịch mới có trạng thái cân bằng hóa học.

D. Ở trạng thái cân bằng, khối lượng các chất ở hai vế của phương trình phản ứng phải bằng nhau.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 2 : Trang 162 sgk hóa lớp 10

Hệ cân bằng sau được thực hiện trong bình kín:

2SO_{2 (k)} + O_2(k) ⥩ 2SO_{3 (k)} ∆H < 0

Yếu tố nào sau đây không làm nồng độ các chất trong hệ cân bằng biến đổi?

A. Biến đổi nhiệt độ.

B. Biến đổi áp suất.

C. Sự có mặt chất xúc tác.

D. Biến đổi dung tích của bình phản ứng.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 3 : Trang 163 sgk hóa lớp 10

Cân bằng hóa học là gì ? Tại sao nói cân bằng hóa học là cân bằng động?

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 4 : Trang 163 sgk hóa lớp 10

Thế nào là sự chuyển dịch cân bằng? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến cân bằng hóa học? Chất xúc tác có ảnh hưởng đến cân bằng hóa học không? Vì sao?

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 5 : Trang 163 sgk hóa lớp 10

Phát biểu nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê và dựa vào cân bằng sau để minh hoạ:

C_(r) + CO_2(k) ⥩ 2CO_(k); ∆H > 0.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 6 : Trang 163 sgk hóa lớp 10

Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:

C_(r) + H₂O_(k) ⥩ CO_(k) + H_2(k); ∆H > 0. (1)

CO_(k) + H₂O_(k) ⥩ CO_2(k) + H_2(k); ∆H < 0. (2)

Các cân bằng trên chuyển dịch như thế nào khi biến đổi trong một các điều kiện sau?

a) Tăng nhiệt độ.

b) Thêm hơi nước vào.

c) Thêm khí H₂ vào.

d) Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích hệ giảm xuống.

e) Dùng chất xúc tác.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 7 : Trang 163 sgk hóa lớp 10

Cho phản ứng với nước theo phương trình hóa học sau:

Cl₂ + H₂O ⥩ HClO +HCl

Dưới tác dụng của ánh sáng, HClO bị phân hủy theo phản ứng:

2HClO → 2HCl + O₂↑

Giải thích tại sao nước clo (dung dịch clo trong nước) không bảo quản được lâu.

=> Xem hướng dẫn giải

Câu 8 : Trang 163 sgk hóa lớp 10

Cho biết phản ứng sau: 4CuO_(r) ⥩ 2Cu₂O_(r) + O_2(k) (∆H > 0)

Có thể dùng những biện pháp gì để tăng hiệu suất chuyển hóa CuO thành Cu₂O?

=> Xem hướng dẫn giải

=> Trắc nghiệm hóa học 10 bài 38: Cân bằng hóa học