Lý thuyết cân bằng Hóa học lớp 10

Lý thuyết cân bằng Hóa học lớp 10

Bài viết dưới đây  sẽ giúp các bạn làm sáng tỏ nội dung lý thuyết về sự chuyển dịch cân bằng hóa học!

I. Lý thuyết?

1. Cân bằng hóa học là gì?

Trong phản ứng hóa học, cân bằng phản ứng là trạng thái mà cả chất phản ứng và sản phẩm đều có nồng độ không có xu hướng thay đổi theo thời gian, do đó không có sự thay đổi có thể quan sát được về tính chất của hệ thống. Thông thường, trạng thái này có kết quả khi phản ứng thuận tiến hành với tốc độ tương tự như phản ứng nghịch. Tốc độ phản ứng của các phản ứng thuận và nghịch thường không bằng không, nhưng bằng nhau. Do đó, không có thay đổi nào về nồng độ của chất phản ứng và (các) sản phẩm phản ứng. Trạng thái như vậy được gọi là trạng thái cân bằng động.

Đối với bất kỳ hỗn hợp phản ứng nào tồn tại ở trạng thái cân bằng, tốc độ của các phản ứng thuận và nghịch (ngược) là bằng nhau. Trong những điều sau đây phương trình hóa học với mũi tên chỉ cả hai cách để chỉ ra trạng thái cân bằng, A và B là chất phản ứng, S và T là sản phẩm, và α, β, σ và τ là hệ số cân bằng hóa học của các chất phản ứng tương ứng và các sản phẩm:

\(α   A + β   B ⇌   S + τ   T\)

Vị trí nồng độ cân bằng của một phản ứng được cho là nằm "ở bên phải" nếu, ở trạng thái cân bằng, gần như tất cả các chất phản ứng được dùng hết. Ngược lại, vị trí cân bằng được gọi là "ở bên trái" nếu hầu như không có sản phẩm nào được hình thành từ các chất phản ứng.

2. Cách cân bằng hóa học

Định luật phản ứng khối lượng:

\({\displaystyle {\begin{aligned}{\text{forward reaction rate}}&=k_{+}{ {A}}^{\alpha }{{B}}^{\beta }\\{\text{backward reaction rate}}&=k_{-}{ {S}}^{\sigma }{ {T}}^{\tau }\end{aligned}}}\)

+ trong đó A, B, S và T là các khối lượng hoạt động và k + và k - là các hằng số tốc độ. Vì ở trạng thái cân bằng tốc độ thuận và nghịch đều bằng nhau:

\({\displaystyle k_{+}\left\{{ {A}}\right\}^{\alpha }\left\{{ {B}}\right\}^{\beta }=k_{-}\left\{{ {S}}\right\}^{\sigma }\left\{{{T}}\right\}^{\tau }}\)

+ và tỷ lệ của hằng số tốc độ cũng là một hằng số, hiện được gọi là hằng số cân bằng.

\({\displaystyle K_{c}={\frac {k_{+}}{k_{-}}}={\frac {\{{{S}}\}^{\sigma }\{{ {T}}\}^{\tau }}{\{{ {A}}\}^{\alpha }\{{{B}}\}^{\beta }}}}\)

3. Quá trình biến đổi phản ứng

Quá trình biến đổi từ chất này thành chất khác gọi là phản ứng hóa học. Chất ban đầu, bị biến đổi trong phản ứng gọi là chất tham gia hay chất phản ứng, chất mới sinh ra là sản phẩm hay chất tạo thành[2]. Phản ứng hóa học được ghi theo phương trình chữ như sau:

Tên các chất tham gia phản ứng \( {\displaystyle \longrightarrow } \)Tên các sản phẩm

Trong đó:

• Tên các chất tham gia và sản phẩm được viết dưới dạng công thức hóa học cùng với hệ số thích hợp của mỗi chất.
• Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn (các chất phản ứng chuyển hết thành sản phẩm và không có chiều ngược lại) thì sử dụng mũi tên một chiều "\( {\displaystyle \longrightarrow } \)", nếu là phản ứng thuận nghịch (các chất phản ứng không chuyển hết thành sản phẩm) thì sử dụng mũi tên hai chiều \("{\displaystyle \rightleftarrows }".\)

Cân bằng hóa học

II. Bài tập cân bằng hóa học lớp 10

Câu 1: Cho các phát biểu sau:

1) Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng là: Nhiệt độ, nồng độ, áp suất, chất xúc tác, diện tích bề mặt.

2) Cân bằng hóa học là cân bằng động.

3) Khi thay đổi trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía chống lại sự thay đổi đó.

4) Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hoá học là: Nhiệt độ, nồng độ, áp suất, .

Các phát biểu đúng là

A. 1,2, 3, 4.                 B. 1,3, 4.                     C. 1,2,4                       D. 2, 3, 4.

Câu 2: Cho các phát biểu sau:

1. Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo 2 chiều ngược nhau.

2. Phản ứng bất thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo 1 chiều xác định.

3. Cân bằng hóa học là trạng thái mà phản ứng đã xảy ra hoàn toàn.

4. Khi phản ứng thuận nghịch đạt trạng thái cân bằng hóa học, lượng các chất sẽ không đổi.

5. Khi phản ứng thuận nghịch đạt trạng thái cân bằng hóa học, phản ứng dừng lại.

Các phát biểu sai là

A. 2, 3.                        B. 3, 4.                                    C. 3, 5.                        D. 4, 5.

Câu 3: Người ta đã sử dụng nhiệt độ của phản ứng đốt cháy than đá để nung vôi, biện pháp kỹ thuật nào sau đây không được sử dụng để tăng tốc độ phản ứng nung vôi?

A. Đập nhỏ đá vôi với kích thước khoảng 10cm.      

B. Tăng nhiệt độ phản ứng lên khoảng 900 độC.

C. Tăng nồng độ khí cacbonic.                                  

D. Thổi không khí nén vào lò nung vôi.

Câu 4: Cho các phản ứng sau:

1. \(H_2 (k)   + I_2(r)   \to  2HI(k)  >0\)         

2. \(2NO (k)   + O_2 (k)\to   2NO_2 (k)  <0\)

3. \(CO(k) + Cl_2 (k) \to   COCl_2 (k)   <0  \)

4. \(CaCO_3 (r) \to  CaO (r)   + CO_2 (k)   >0\)

Khi giảm nhiệt độ hoặc tăng áp suất các cân bằng nào trên đây đều chuyển dịch theo chiều thuận

A. 1, 2.                       B. 1, 3, 4.                    C. 2, 3.                                    D. tất cả đều sai.

Câu 5: Cho các cân bằng hoá học:

\(N_2 (k) + 3H_2 (k)\to 2NH_3 (k) (1)\)                        \(H_2 (k) + I_2 (k) \to 2HI (k) (2)\)

\(2SO_2 (k) + O_2 (k)\to  2SO_3 (k) (3)\)                     \(2NO_2 (k) \to N_2O_4 (k) (4)\)

Khi thay đổi áp suất những cân bằng hóa học bị chuyển dịch là:

A. (1), (2), (3).            B. (2), (3), (4).             C. (1), (3), (4).             D. (1), (2), (4).

Câu 6: Cho các cân bằng sau:

\(2SO_2 (k) + O_2 (k)\to  2SO_3 (k) (1)\)                \(2NO_2 (k) \to N_2O_4 (k) (2)\)

\(       (3) CO_2 (k) + H_2 (k)\to  CO (k) + H_2O (k)\)     \(H_2 (k) + I_2 (k) \to 2HI (k) (4)\)

Khi thay đổi áp suất, nhóm gồm các cân bằng hoá học đều không bị chuyển dịch là

A. (1) và (2).              B. (1) và (3).                C. (3) và (4).               D. (2) và (4).

Câu 7: Cho cân bằng hóa học sau:

2SO2 (k) + O2 (k) ⇌ 2SO3 (k) ; ΔH < 0

Cho các biện pháp:

Tăng nhiệt độ;

Tăng áp suất chung của hệ phản ứng;

Hạ nhiệt độ;

Dùng thêm chất xúc tác V2O5;

Giảm nồng độ SO3;

Giảm áp suất chung của hệ phản ứng.

Trong các biện pháp trên, những biện pháp nào làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận?

A. (1), (2), (4), (5)

B. (2), (3), (5)

C. (2), (3), (4), (6)

D. (1), (2), (5)

Câu 8: Cho cân bằng hóa học:

H2 (k) + I2 (k) ⇌ 2HI (k); ΔH > 0

Cân bằng không bị chuyển dịch khi

A. tăng nhiệt độ của hệ

B. giảm nống độ HI

C. tăng nồng độ H2

D. giảm áp suất chung của hệ.

Câu 9: Cho cân bằng hóa học:

2SO2 (k) + O2 (k) ⇌ 2SO3 (k)

Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 giảm đi. Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về cân bằng hóa học này?

A. Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.

B. Phản ứng nghịch tỏa nhiệt, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

C. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

D. Phản ứng thuận tỏa nhiệt, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.

Câu 10: Cho cân bằng hóa học sau trong bình kín:

2NO2 (k) ⇌ N2O4 (k)

(màu nâu đỏ)    (không màu)

Biết khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu đỏ nhạt dần. Phản ứng thuận có

A. ΔH > 0, phản ứng tỏa nhiệt

B. ΔH < 0, phản ứng tỏa nhiệt

C. ΔH > 0, phản ứng thu nhiệt

D. ΔH <0, phản ứng thu nhiệt

Câu 11: Cho cân bằng hóa học:

2SO2 (k) + O2 (k) ⇌ 2SO3 (k)

Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt. Phát biểu nào sua đây đúng?

A. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ

B. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ O2

C. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi giảm áp suất hệ phản ứng

D. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ SO3

Câu 12: Cho cân bằng hóa học:

N2 (k) + 3H2 ⇌ 2NH3 (k)

Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt. Cân bằng hóa học không bị chuyển dịch khi

A. thay đổi áp suất của hệ

B. thay đổi nồng độ N2

C. thay đổi nhiệt độ

D. thêm chất xúc tác Fe

Câu 13: Cho các cân bằng hóa học sau:

2SO2 (k) + O2 (k) ⇌ 2SO3 (k)

N2 (k) + 3H2 ⇌ 2NH3 (k)

3CO2 (k) + H2 (k) ⇌ CO (k) + H2O (k)

2HI (k) ⇌ H2 (k) + I2 (k)

Khi thay đổi áp suất, các cân bằng hóa học đều không bị chuyển dịch là

A. (1) và (3)

B. (2) và (4)

C. (1) và (2)

D. (3) và (4)

Câu 14: Trong một bình kín có cân bằng hóa học sau:

2NO2 (k) ⇌ N2O4 (k)

Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí trong bình so với H2 ở nhiệt độ T1 bằng 27,6 và ở nhiệt độ T2 bằng 34,5. Biết T1 > T2.

Phát biểu nào sau đây về cân bằng trên là đúng?

A. Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt.

B. Khi tăng nhiệt độ, áp suất chung của hệ cân bằng giảm.

C. Khi giảm nhiệt độ, áp suất chung của hệ cân bằng tăng.

D. Phản ứng nghịch là phản ứng tỏa nhiệt.

Câu 15: Cho các cân bằng:

(1) H2 (k) + I2 (k) ⇆ 2HI (k)

(2) 2NO (k) + O2 (k) ⇆ 2NO2 (k)

(3) CO (k) + Cl2(k) ⇆ COCl2 (k)

(4) CaCO3 (r) ⇆ CaO (r) + CO2 (k)

(5) 3Fe (r) + 4H2O (k) ⇆ Fe3O4 (r) + 4H2 (k)

Các cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng áp suất là :

A. (1), (4).      B. (1), (5).

C. (2), (3), (5).      D. (2), (3).

Câu 16: Phản ứng : 2SO2 + O2 ⇆ 2SO3 ΔH < 0. Khi giảm nhiệt độ và khi giảm áp suất thì cân bằng của phản ứng trên chuyển dịch tương ứng là :

A. Thuận và thuận.      B. Thuận và nghịch.

C. Nghịch và nghịch.      D. Nghịch và thuận.

Câu 17: Cho cân bằng (trong bình kín) sau:

CO (k) + H2O (k) ⇆ CO2 (k) + H2 (k); ΔH < 0

Trong các yếu tố: (1) tăng nhiệt độ; (2) thêm một lượng hơi nước; (3) thêm một lượng H2; (4) tăng áp suất chung của hệ; (5) dùng chất xúc tác. Dãy gồm các yếu tố đều làm thay đổi cân bằng của hệ là :

A. (1), (4), (5).      B. (1), (2), (3).

C. (2), (3), (4).      D. (1), (2), (4).

Với những gì mà đã giúp các bạn khái quát nội dung về bài tập cân bằng hóa học lớp 8 và lớp 10 trên đây, hy vọng sẽ giúp các bạn đạt kết quả cao trong học tập!