Hoá Học Lớp 10 Phương pháp giải bài toán tốc độ phản ứng 2017 2018 file word có lời giải chi tiết

C. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
I. TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
Phương pháp giải
Xét phản ứng tổng quát: aA+ bB → cC + dD.
Thời điểm t1:

CA CB

CC

CD

Thời điểm t2:

C'A C'B

C' C

C' D

*Nồng độ phản ứng của A là ∆CA = Ca - C'A
Nồng độ tạo thành của C là ∆CC = C'C - CC
*Tốc độ trung bình tham gia phản ứng của A là : vA =

CA − C'A
∆CA
=−
t2 − t1
∆t

(Dấu trừ biểu thị nồng độ giảm của chất tham gia phản ứng)

*Tốc độ trung bình của phản ứng :
1 ∆C
1 ∆CB 1 ∆CC 1 ∆CD
v= − . A = −
=
=
a ∆t
b ∆t
c ∆t
d ∆t

hay v = ±

∆C
∆t

► Các ví dụ minh họa ◄
1. Tính tốc độ phản ứng
Ví dụ 1: Trong thí nghiệm oxi hố axit fomic xảy ra phản ứng sau:
Br2+ HCOOH → 2HBr + CO2
Lúc ban đầu Br2 là 0,0120 mol/l, sau 50 giây nồng độ là 0,0101
mol/l. Hãy xác định:
- Tốc độ trung bình tham gia phản ứng của Br2, HCOOH.
- Tốc độ trung bình tạo thành của HBr và CO2.
- Tốc độ trung bình của phản ứng.
1


Phân tích và hướng dẫn giải
Xét phản ứng:

Br2 + HCOOH → 2HBr + CO2
t1 = 0

0,0120

(mol / l)

t2 = 50s 0,0101

(mol / l)

- Tốc độ trung bình tham gia phản ứng của Br2
vBr2 =

0,0120 − 0,0101
= 3,8.10−5 mol / (l.s)
50 − 0

- Tỉ lệ tham gia phản ứng của Br2 và HCOOH là 1: 1 nên tốc độ
trung bình tham gia phản ứng của HCOOH là
vHCOOH = vBr2 = 3,8.10−5 mol / (l.s) .

- Tỉ lệ trong phương trình của Br 2 với HBr là 1: 2 nên tốc độc trung
bình tạo thành của HBr là vHBr = 2vBr2 = 2.3,8.10−5 = 7,6.10−5mol / (l.s) .
- Tỉ lệ trong phương trình của Br2 với CO2 là 1: 1 nên tốc độ trung
bình tạo thành của CO2 là vCO2 = vBr2 = 3,8.10−5 mol / (l.s) .
- Do hệ số cân bằng của Br2 là 1 nên v = vBr2 = 3,8.10−5 mol / (l.s) .
2. Xác định nồng độ chất ban đầu hoặc sản phẩm
Ví dụ 2: Người ta cho N2 và H2 vào trong bình kín dung tích khơng đổi và
thực hiện phản ứng :

N2 (k) + 3H2 (k) ‡ˆ†ˆ 2NH3 (k)
Sau một thời gian, nồng độ các chất trong bình như sau: [N 2] = 2M ; [H2] =
3M ; [NH3] = 2M. Nồng độ mol/l của N2 và H2 ban đầu lần lượt là :
A. 3 và 6.

B. 2 và 3.

C. 4 và 8.

Phân tích và hướng dẫn giải

2

D. 2 và 4.


Do ban đầu chỉ có N2, H2 nên lượng NH3 trong hỗn hợp sau là sản phẩm
được sinh ra trong phản ứng N2 và H2 → từ nồng độ của NH3 xác định được
nồng độ phản ứng của H2 và N2.
N2( k) + 3H2( k) 2NH3( k)
Ban đầu C0
Phản ứng
Câ
n bằng



x

y

1M ơ 3M ơ
2M 3M

2M
2M

C0N2 = x = 2 + 1= 3(M)
C0H2 = y = 3+ 3 = 6(M)

3. Yếu tố diện tích tiếp xúc tới tốc độ phản ứng
Ví dụ 3: Nếu chia một mẩu đá vơi hình cầu có thể tích 10,00 cm3 thành tám
mẩu đá vơi hình cầu thể tích bằng 1,25 cm3 thì tổng điện tích mặt cầu tăng
bao nhiêu lần ? A. 2 lần

B. 4 lần

C. 8 lần

D. 16 lần

Phân tích và hướng dẫn giải
- Các mẩu đá vơi là hình cầu nên :
Diện tích bề mặt tiếp xúc là: S = 4πR2 → S3 = ( 4π ) 3 R6 (I)
4
3

2

4

Thể tích là : V = πR3 → V 2 =  π ÷ R6 (II)

→

S3
= 12π
V2

3 

→ S = 3 12πV 2

- Mẩu đá vơi ban đầu có: S1 = 3 12πV12
Mẩu đá vơi sau khi chia nhỏ có: S2 = 3 12πV22
- Tỉ lệ diện tích bề mặt sau khi chia thành 8 mẩu đá vôi là

3


8S2
12πV22
1,252
3
= 83
=
8.
=2
S1
12πV12
102

→ Diện tích bề mặt tăng 2 lần.

II. CÂN BẰNG HOÁ HỌC
Dạng bài tập thường gặp nhất liên quan đến cân bằng hố học là tính
hiệu suất phản ứng và kiểm định nguyên lí chuyển dịch cân bằng.
Phương pháp gii
- Phn ng:
A
Ban đầu
a
Phản ứng x1

+ B C
b
c
x2 → x3

C©
n b»ng a- x1 b- x2 c- x3

- Trong bình kín thì mt = ms ⇒

nt M s
=
=d
ns M t

- Bình kín, nhiệt độ khơng đổi thì

s

t

nt pt
=
ns ps

► Các ví dụ minh họa ◄
1. Tính nồng độ chất ở trạng thái cân bằng
Ví dụ 4: Cho phương trình phản ứng : 2A(k) + B (k) €

2X (k) + 2Y(k).

Người ta trộn 4 chất, mỗi chất 1 mol vào bình kín dung tích 2 lít (khơng
đổi). Khi cân bằng, lượng chất X là 1,6 mol. Nồng độ B ở trạng thái cân
bằng lần lượt là :
A. 0,7M

B. 0,8M.

C. 0,35M.

Phân tích và hướng dẫn giải
4

D. 0,5M.


Ban đầu có sẵn 1 mol X nên số mol X được tạo ra là 1,6 - 1 = 0,6

mol
2A (k)
Ban đầu n0
Phản ứng
Câ
n bằng

1mol

+ B(k)



2X (k) + 2Y(k)

1mol

1mol

0,3mol
0,7mol

ơ 0,6mol
1,6 mol

1mol

Nồng đô chất B ở trạng thái cân bằng là: [B] =

n 0,7

=
= 0,35M
V
2

5


2. Hiệu suất phản ứng
Ví dụ 5: Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun
nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn
hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 2. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp
NH3 là
A. 50%

B. 36%

C. 40%

D. 25%
(Đại Học KA – 2010)
Phân tích và hướng dẫn giải
- Xác định tỉ lệ mol ban đầu:
M X = dX He.M He = 1,8.4 = 7,2g/ mol

Áp dụng quy tắc đường chéo ta được

nH 2
nN 2

=

4
=> tính hiệu suất theo
1

N2
Chọn nN2 = 1( mol ); nH 2 = 4(mol )

Ban đầu C0

N2( k) + 3H2( k)
1
4

Phản ứng
Câ
n b»ng

x¬
1- x

∑n

khí,sau

3x ¬
4- 3x

2NH3( k)

2x
2x

= 5 − 2x

Bình kín, nên khối lượng trước và sau được bảo toàn
⇒

M s nt
8
5
= ⇒
=
⇒ x = 0, 25
M t ns
7, 2 5 − 2 x

H p /u =

6

nN 2 p / u
nN2bd

×100 = 25%