Tải bản đầy đủ (.docx) (57 trang)

Chuyên đề Bài tập hóa học 10 sách mới: Chủ đề 6 Tốc độ phản ứng hóa học Có đáp án chi tiết.

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.85 MB, 57 trang )

CHỦ ĐỀ 06: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HỐ HỌC
TĨM TẮT LÍ THUYẾT CHƯƠNG TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
Khái niệm
Để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của các phản ứng hóa học, người ta
đưa ra khái niệm tốc độ phản ứng hóa học, gọi tắt là tốc độ phản ứng.

Hình 6.1.a. Vụ nổ xảy ra tại triển
Hình 6.1.b. Một số phản ứng xảy ra
lãm quân sự ở Nizhniy Tagil, Nga,
rất chậm, như trong quá trình ăn
là rất nhanh. Các khí được tạo ra
mịn dần dần trên mũi tàu Titanic ở
đột ngột tạo thành sóng xung kích
tầng lạnh giá của Đại Tây Dương.
của vụ nổ.
Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc
sản phẩm trong một đơn vị thời gian.
Xét phản ứng tổng quát:
Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng:

Trong đó:


là tốc độ trung bình của phản ứng.



Sự biến thiên nồng độ.


biến thiên thời gian.


 C1, C2 là nồng độ của một chất tại 2 thời điểm tương ứng t1, t2.
Chú ý: Hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hố học của một phản ứng thường
khác nhau, do đó để qui tốc độ của một phản ứng về cùng một giá trị, trong cơng thức
tính tốc độ phản ứng cần chia thêm hệ số tỉ lượng của chất được lấy để tính tốc độ.
Ví dụ: Phản ứng phân hủy H2O2: H2O2 →  H2O + ½ O2. Kết quả thí nghiệm đo nồng độ
H2O2 tại các thời điểm khác nhau được trình bày trong bảng.

Bảng 6.1. Sự phụ thuộc nồng độ H2O2 vào thời gian phản ứng
Hãy tính tốc độ phản ứng theo nồng độ H2O2 trong khoảng thời gian từ 3 giờ đến 6 giờ.
1


v tb 

C H2O2(6h)  C H2O2(3h)
6 3



0,5  0,707
0,069 mol / L.h
3

Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng

Ảnh hưởng nồng độ - Định luật tác dụng khối lượng:
Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng tỉ lệ với tích số nồng độ các chất tham gia
phản ứng với số mũ thích hợp.
Xét phản ứng đơn giản: aA + bB
cC + dD

Trong đó:

k là hằng số tốc độ phản ứng.

a và b là các hệ số tỉ lượng của phản ứng đơn giản.

CA, CB là nồng độ mol . L-1 tương ứng của chất A, B.
Khi nồng độ các chất phản ứng bằng nhau, bằng 1M thì hằng số tốc độ phản ứng bằng
tốc độ phản ứng.

2


Hình 6.2. Phản ứng của đá vơi với các dung dịch HCl có nồng độ khác nhau
Ảnh hưởng nhiệt độ - Hệ số nhiệt độ Van’t Hoff

Trong đó:
 v2, v1 là tốc độ phản ứng tương ứng tại thời điểm T2, T1.
Ứng dụng của thay đổi tốc độ phản ứng trong đời sống

Hình 6.3.a. Ảnh hưởng của
nồng độ

Hình 6.3.b. Ảnh hưởng
của áp suất

Hình 6.3.c. Ảnh hưởng của
diện tích tiếp xúc

Hình 6.3.d. Ảnh hưởng của

Hình 6.3.e. Ảnh hưởng
Hình 6.3.f. Ảnh hưởng của
chất xúc tác
của nhiệt độ
chất xúc tác
Hình 6.3. Ảnh hưởng của một số yếu tố tới tốc độ phản ứng
A. PHẦN BÀI TẬP TỰ LUẬN
Dạng 1: Tính tốc độ trung bình của phản ứng
Bài 1: Cho phản ứng phân hủy N2O5 và nồng độ của N2O5 tại thời điểm t1 = 0 và t2 =100
giây như sau:
N2O5
N2O4
+
1/2O2
t0: 0 s
2,3 mol/L
t1: 184 s 2,08 mol/L
Hướng dẫn giải:
VTB (N2O5) = -(2,08 – 2,3) : 184 = 1,36.10-3 mol/L.s
Bài 2: Giả sử bạn cần HI tinh khiết cao. Bạn có thể điều chế nó bằng cách phản ứng trực
tiếp từ hydrogen và iodine theo phản ứng H 2(k) + I2(k) → 2HI(k), với điều kiện phản ứng
xảy ra đủ nhanh. -Trong khoảng thời gian 100 giây, nồng độ của HI tăng từ 3,50 mmol .
L-1 đến 4,00 mmol . L-1. Tốc độ trung bình của phản ứng này là bao nhiêu?
3


Hướng dẫn giải
- Tốc độ trung bình phản ứng trong 100 giây là

Bài 3: Cho phản ứng xảy ra trong dung dịch:

C2H5Br + KOH  C2H5OH + KBr
Nồng độ ban đầu của potassium hydroxide là 0,07 M, sau 30 phút lấy ra 10 mL dung dịch
hỗn hợp phản ứng (hỗn hợp A). Trung hòa 10 mL dung dịch A cần vừa đủ 12,84 mL
dung dịch hydrochloric acid 0,05 M. Tính tốc độ phản ứng trung bình của phản ứng trong
khoảng thời gian trên (mol/L.s).
Hướng dẫn giải:
Ta có nồng độ KOH sau phản ứng còn lại là: (12,84.0,05 : 10) = 0,0642 M
Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian trên là

Bài 4: Phản ứng giữa Na2S2O3 và H2SO4 thu được muối sunfate, sulfur, sulful dioxide và
nước, thường được dùng trong nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
Tiến hành thí nghiệm với 100 ml dung dịch hỗn hợp Na2S2O3 0,5M và H2SO4 (dư), sau 40
giây, thể tích SO2 thu được ở điều kiện chuẩn là 0,9916 L. Giả sử khí tạo ra đều thốt ra
khỏi dung dịch, tính tốc độ trung bình của phản ứng theo Na2S2O3.
Hướng dẫn giải:
.
PTHH: Na2S2O3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + S + H2O
0,04
0,04
Nồng độ Na2S2O3 phản ứng là 0,04 : 0,1 = 0,4 M =>

(mol)

Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo Na2S2O3 = 0,4 : 40 =
Bài 5: Dung dịch hydrochloric acid phản ứng với dây magnesium. Thể tích khí hydrogen
thốt ra trong 80 giây đầu tiên (khi cho dây magnesium phản ứng với dung dịch
hydrochloric acid) được biểu diễn bằng đồ thị sau:

4



Hình 6.4. Đồ thị sự phụ thuộc thể tích khí hydrogen theo thời gian
Tính tốc độ trung bình của phản ứng tạo thành khí hydrogen (cm 3.s-1) trong khoảng thời
gian 80 giây.
Hướng dẫn giải:
2HCl + Mg
MgCl2 + H2
Thời gian phản ứng: 80s
Thể tích khí hydrogen thu được: 32 cm3
Tốc độ trung bình của phản ứng:

Bài 6: Có thể theo dõi tốc độ phản ứng giữa zinc và hydrochloric acid bằng cách đo thể
tích khí hydrogen thốt ra trong phản ứng.
Kết quả
Thời gian (giây) Thể tích khí (cm3)
0
0
10
20
20
40
30
58
40
72
50
80
Hình 6.5. Sơ đồ thí nghiệm q trình đo khí hydrogen thốt ra từ phản ứng của Zn
và HCl
a) Tính tốc độ trung bình của khí thốt ra (cm3/s) trong 40 giây đầu của phản ứng.

b) Tại sao tăng nồng độ acid sẽ làm tốc độ của phản ứng tăng?
Hướng dẫn giải:
a) Phản ứng xảy ra
2HCl + Zn
ZnCl2 + H2

5


b) Khi nồng độ axit tăng, số va chạm giữa Zn và HCl tăng => va chạm hiệu quả tăng
=> tốc độ phản ứng tăng.
Bài 7: Ở 40 ℃ dung dịch H2O2 phân huỷ theo phản ứng: 2H2O2(aq)
2H2O(l) + O2(g)
Nồng độ của H2O2 tại những thời điểm khác nhau được biểu thị trong bảng 6.2:
Thời điểm (giờ)
Nồng độ [H2O2] (M)
0
1,000
6
0,0500
12
0,025
Bảng 6.2 Sự thay đổi nồng độ H2O2 theo thời gian
Tính tốc độ trung bình của phản ứng phân huỷ H 2O2 (M/ s) trong những quãng thời
gian từ
a) 0 đến 6 giờ.
b) 6 giờ đến 12 giờ.
Hướng dẫn giải
Đổi 6 giờ = 21600 s, 12 giờ = 43200 s.
a)

b)
Bài 8: Phản ứng phân huỷ N2O5 ở trong pha khí xảy ra như sau:
2N2O5 (g)
4NO2(g) + O2(g)
Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu phản ứng trên, kết quả thí nghiệm được mơ tả ở bảng 7.
Thí nghiệm
[N2O5], mol/L
Thời gian, s
1
0,1000
0
2
0,0707
50
3
0,0500
100
4
0,0250
200
5
0,0125
300
6
0,00625
400
Bảng 6.3. Sự thay đổi nồng độ N2O5 theo thời gian
Tính tốc độ trung bình của phản ứng tại thời điểm từ 50 s đến 100 s; từ 100 s đến 400 s.
Hướng dẫn giải
Tốc độ trung bình của phản ứng từ 50 s đến 100 s


Tốc độ trung bình của phản ứng từ 100 s đến 400 s

Bài 9: Tiến hành thí nghiệm phân huỷ NO2 ở 300 oC theo phương trình
2NO2(g)
2NO(g) + O2 (g)
Kết quả thí nghiệm được biểu diễn ở bảng 8.
6


Thời gian (s)
Nồng độ (mol/L) NO2
0
0,01
150
0,0055
200
0,0048
250
0,0043
300
0,0039
Bảng 6.4. Sự thay đổi nồng độ NO2 theo thời gian
a) Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo độ giảm nồng độ của NO 2 trong 150 giây
đầu tiên và trong các mốc 50 giây tiếp theo.
b) Nhận xét về tốc độ trung bình của phản ứng theo thời gian.
Hướng dẫn giải
Tốc độ trung bình của phản ứng từ 0 s đến 150 s

Tốc độ trung bình của phản ứng từ 150 s đến 200 s


Tốc độ trung bình của phản ứng từ 200 s đến 250 s

Tốc độ trung bình của phản ứng từ 250 s đến 300 s: 4,0.10-6 mol/L.s
b) Từ kết quả tính được ở câu a ta thấy rằng tốc độ phản ứng giảm khi thời gian tăng.
Bài 10: Một số phản ứng diễn ra với số mol chất phản ứng cụ thể theo thời gian được thể
hiện trong bảng dưới đây:
Lượng chất phản ứng
Thời gian phản ứng
Tốc độ phản ứng
Phản ứng
(mol)
(s)
(mol/s)
1
2
30
?
2
5
120
?
3
1
90
?
4
3,2
90
?

5
5,9
30
?
Bảng 6.5. Sự phụ thuộc lượng chất phản ứng và tốc độ phản ứng theo thời gian
a. Tính tốc độ trung bình của mỗi phản ứng?
b. Phản ứng nào diễn ra nhanh nhất? Phản ứng nào diễn ra chậm nhất?
Hướng dẫn giải:
a. Tốc độ trung bình của mỗi phản ứng:
Lượng chất phản ứng Thời gian phản ứng
Tốc độ phản ứng
Phản ứng
(mol)
(s)
(mol/s)
1
2
30
0,067
2
5
120
0,042
3
1
90
0,011
7



4
3,2
90
0,036
5
5,9
30
0,197
b. Từ kết quả: Phản ứng (5) diễn ra nhanh nhất và phản ứng (3) diễn ra chậm nhất.
Bài 11: Xét phản ứng:
Na2S2O3 + H2SO4
Na2SO4 + SO2 + S + H2O
Thể tích khí sulfur dioxide tạo thành được đo sau mỗi khoảng thời gian 10 giây. Giá trị
tốc độ trung bình của phản ứng tương ứng được cho trong bảng sau:
Thời gian (s)
0
10
20
30
40
50 60 70
3
Thể tích khí sulfur dioxide (cm )
0,0 12,5 20,0 26,5 31,0 32,5 33 33
Tốc độ trung bình của phản ứng 0,0 1,25
x
0,65
y
z
t

u
3 -1
(cm s )
Bảng 6.6. Sự thay đổi thể tích khí sulfur dioxide và tốc độ trung bình của phản ứng
theo thời gian
a. Thời điểm đầu, tốc độ phản ứng nhanh hay chậm?
b. Hoàn thành các giá trị x, y, z và u trong bảng.
c. Vẽ đồ thị sự phụ thuộc thể tích khí SO2 vào thời gian phản ứng.
d. Thời điểm kết thúc, đồ thị có hình dạng như thế nào.
e. Nhận xét giá trị tốc độ phản ứng theo thời gian. Giải thích?
Hướng dẫn giải:
a. Thời điểm đầu, tốc độ phản ứng rất nhanh vì nồng độ các chất tham gia lớn.
b.
Thời gian (s)
0
10
20
30
40
50
60
70
3
Thể tích khí sulfur dioxide (cm )
0,0 12,5 20,0 26,5 31,0 32,5 33
33
Tốc độ trung bình của phản ứng 0,00 1,25 0,75 0,65 0,45 0,15 0,0 0,00
(cm3 s-1)
5
c. Đồ thị sự phụ thuộc thể tích khí sulfur dioxide vào thời gian:


8


d. Thời điểm kết thúc, nồng độ các chất tham gia bằng 0, phản ứng dừng lại, đồ thị nằm
ngang.
e. Theo thời gian nồng độ các chất tham gia giảm dần do nó chuyển hố thành sản phẩm
vì vậy tốc độ phản ứng giảm dần.
Bài 12: Một nhóm học sinh thực hiện hai thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Cho zinc viên vào 25 mL dung dịch hydrochloric acid 0,5 M.
Thí nghiệm 2: Cho zinc bột vào 25 mL dung dịch hydrochloric acid 0,5 M.
Biết khối lượng Zn được lấy ở hai thí nghiệm là bằng nhau và lượng dung dịch HCl được
lấy dư so với lượng cần thiết.
a) Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra trong các thí nghiệm trên.
b) Dựa vào đồ thị được cho dưới đây, tính tốc độ trung bình của phản ứng đối với thí
nghiệm 1 và thí nghiệm 2. So sánh tốc độ phản ứng giữa thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2,
giải thích.
Thí nghiệm 1:
Đường I.
Thí nghiệm 2:
Đường II.

Hình 6.5. Sự phụ thuộc thể tích khí SO2 theo thời gian
Hướng dẫn giải:
a. Zn + 2HCl
ZnCl2 + H2
b. Tốc độ trung bình của phản ứng đối với thí nghiệm (1): v1 = 20 : 60 = 1/3 cm3/s
Tốc độ trung bình của phản ứng đối với thí nghiệm (2): v2 = 20 : 50 = 0,4 cm3/s.
Từ đồ thị thấy rằng thí nghiệm (2) phản ứng xảy ra với tốc độ nhanh hơn vì zinc lấy ở
dạng bột làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt => Tốc độ phản ứng tăng.

Bài 13: Tiến hành khảo sát phản ứng sau ở 25 oC trong dung dịch benzene có chứa
pyridine 0,1 M:
CH3OH + (C6H5)3CCl
CH3OC(C6H5)3 + HCl
Kết quả khảo sát được đưa ra trong bảng 6.
Nồng độ đầu mol/L
(phút) [CH3OC(C6H5)3]
[CH3OH]
[(C6H5)3CCl] [CH3OC(C6H5)3]
9


0,100
0,100
0,200

0,05
0,100
0,100

0,0000
25
0,00330
0,0000
15
0,00390
0,0000
7,5
0,00770
Bảng 6.7. Kết quả khảo sát

a) Tính tốc độ trung bình của phản ứng ở các khoảng thời gian 7,5 phút, 15 phút,
25 phút.
b) Viết biểu thức tính tốc độ tức thời của phản ứng.
c) Tính hằng số tốc độ của phản ứng.
Hướng dẫn giải:
a) Tốc độ trung bình

b) v = k.[CH3OH][ (C6H5)3CCl].
c) k = 4,34.10-3 (L.mol-1.s-1)
Thí nghiệm được tiến hành trong các ống nghiệm của các bạn An, Hồng, Hải là đúng.
Bài 14: Xét phản ứng phân huỷ hydrogen peroxide:
Tốc độ trung bình của phản
Thời gian
H2O2 (M)
ứng (M/s)
0
1,000
0
120
0,910
7,5.10-4
300
0,780
?
600
0,590
?
1200
0,370
?

1800
0,220
4,3.10-4
2400
0,130
?
3000
0,082
?
3600
0,050
?
Bảng 6.9. Sự biến đổi nồng độ H2O2 và tốc độ trung bình của phản ứng theo thời
gian
a. Hồn thành cột cịn lại của bảng trên.
b. Nhận xét về sự thay đổi tốc độ phản ứng theo thời gian? Giải thích?
c. Vẽ đồ thị sự phụ thuộc tốc độ trung bình của phản ứng theo thời gian.
Hướng dẫn giải:
a.
Tốc độ trung bình của phản
Thời gian
H2O2 (M)
ứng (M/s)
0
1,000
0
10


120

0,910
7,5.10-4
300
0,780
7,3.10-4
600
0,590
6,8.10-4
1200
0,370
5,3.10-4
1800
0,220
4,3.10-4
2400
0,130
3,6.10-4
3000
0,082
3,1.10-4
3600
0,050
2,6.10-4
b. Theo thời gian nồng độ của chất tham gia (H2O2) giảm nên tốc độ phản ứng giảm vì tốc
độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ của chất tham gia phản ứng.
c. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc tốc độ trung bình của phản ứng theo thời gian:

Tốc độ trung bình của phản ứng (M/s)
0.0008
0.0007

0.0006
0.0005
0.0004
0.0003
0.0002
0.0001
0

0

120

300

600

1200

1800

2400

3000

3600

Bài 15: Sự có mặt của enzyme catalase sẽ làm tăng tốc
độ phân huỷ hydrogen peroxide thành oxygen và nước
nhanh gấp khoảng 107 lần sự phân huỷ khi khơng có
mặt enzyme này. Giả sử một phản ứng phân huỷ

hydrogen peroxide khơng có chất xúc tác mất 400
ngày, hãy tính thời gian (theo giây) cho sự phân huỷ
cùng một lượng hydrogen peroxide đó khi có sử dụng
enzyme catalase làm chất xúc tác. Nhận xét về kết quả
thu được?
Hình 6.6. Enzyme catalase
Hướng dẫn giải:
Thời gian phân huỷ cùng một lượng hydrogen peroxide sử dụng xúc tác enzyme catalase
là: 400.24.60.60.10-7 = 3,456 giây.
Khi sử dụng chất xúc tác làm cho năng lượng hoạt hố giảm vì vậy tốc độ phản ứng tăng
mạnh.
Bài 16: Tốc độ phản ứng cịn được tính theo sự thay đổi lượng chất (số mol, khối lượng)
theo thời gian. Cho hai phản ứng xảy ra đồng thời trong bình (1) và bình (2) như sau:
Mg + Cl2 → MgCl2 (1)
11


2Na + Cl2 → 2NaCl (2)
Tiến hành thí nghiệm và thấy rằng sau 2 phút có 2,85 gam MgCl2 được hình thành theo
phản ứng (1).
a. Xác định tốc độ trung bình của phản ứng (theo đơn vị mol/phút) theo lượng sản phẩm
được tạo ra.
b. Giả sử rằng phản ứng (2) xảy ra cùng tốc độ trung bình như phản ứng (1).
 Tính số mol NaCl được tạo thành sau 2 phút theo phản ứng (2).
 Tính lượng sodium cần thiết để tạo ra lượng sodium chloride như trên.
Hướng dẫn giải:
a. Số mol MgCl2 được tạo thành sau 2 phút là: 0,03 mol => Tốc độ trung bình của phản
ứng (1) là: v1 = 0,03 : 2 = 0,015 mol/phút.
b. Số mol NaCl được tạo thành sau 2 phút là: 2.0,03.2 = 0,12 mol.
Khối lượng Na cần thiết để tạo ra lượng sodium chloride trên là: 23.0,12 = 2,76 gam.

Dạng 2: Định luật tác dụng khối lượng
Bài 17: Cho phản ứng đơn giản: 2CO → CO2 + C
Cần tăng nồng độ của carbon monoxide lên bao nhiêu lần để cho tốc độ phản ứng thuận
tăng lên 8 lần?
Hướng dẫn giải:
Để tốc độ phản ứng tăng 8 lần thì cần tăng nồng độ carbon monoxide cần tăng:
8 = k.CCO2 (k = const) => Cần tăng nồng độ CO lên 2√ 2 lần.
Bài 18: Cho phản ứng hóa học đơn giản: H2(g) + I2(g) → 2HI(g)
Cơng thức tính tốc độ của phản ứng thuận trên là v = k.[H2].[I2]. Tốc độ của phản ứng
thuận trên sẽ tăng bao nhiêu lần khi tăng áp suất chung của hệ lên 3 lần?
Hướng dẫn giải:
v = k[3H2][3I2] = 3.k.[3H2].[I2]. Như vậy tốc độ phản ứng tăng 9 lần.
Bài 19: Cho phản ứng hóa học đơn giản:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
Tốc độ phản ứng hóa học trên được tính theo cơng thức v = k [NO]2[O2]. Hỏi ở nhiệt độ
không đổi, người ta phải tăng áp suất chung của hệ lên bao nhiêu lần (bằng cách nén hỗn
hợp khí xuống) để tốc độ của phản ứng tăng 64 lần?
Hướng dẫn giải:
Đặt x là số lần tăng của áp suất. Theo bài ra ta có v2/v1 = 64 = x3 → x = 4.
Bài 20: Cho phản ứng hóa học đơn giản có dạng: A + B → C
Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi:
a. Nồng độ A tăng 2 lần, giữ nguyên nồng độ B.
b. Nồng độ B tăng 2 lần, giữ nguyên nồng độ A.
c. Nồng độ của cả hai chất đều tăng lên 2 lần.
d. Nồng độ của chất này tăng lên 2 lần, nồng độ của chất kia giảm đi 2 lần.
e. Tăng áp suất chúng của hệ lên 2 lần đối với hỗn hợp phản ứng, coi đây là phản ứng của
các chất khí
Hướng dẫn giải:
12



Ta có: v = k.[A].[B]
a, Khi [A] tăng 2 lần thì : va = k.[2A].[B] = 2k.[A].[B] = 2v.
Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 2 lần.
b, Khi [B] tăng lên 2 lần thì : vb = k.[2B].[A] = 2k.[A].[B] = 2v.
Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 2 lần.
c, Khi [A] và [B] đều tăng 2 lần: vc = k.[2A].[2B] = 4k.[A].[B] = 4v.
Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 4 lần.
d, Nồng độ của chất này tằng 2 lần, nồng độ của chất kia giảm 2 lần, do đó tốc độ phản
ứng không thay đổi.
e, Khi tăng áp suất 2 lần (tương ứng với việc giảm thể tích 2 lần) nghĩa là tăng nồng độ
của mỗi phản ứng lên 2 lần, do đó tốc độ phản ứng tăng lên 4 lần.
Bài 21: Cho phản ứng đơn giản:
A+ 2B → C
Nồng độ ban đầu các chất: [A] = 0,3 M; [B] = 0,5 M. Hằng số tốc độ k = 0,4.
a) Tính tốc độ phản ứng tại thời điểm ban đầu.
b) Tĩnh tốc độ phản ứng tại thời điểm t khi nồng độ A giảm 0,1 mol/L.
Hướng dẫn giải:
a) Tốc độ ban đầu:
vban đầu = k.[A].[B]2= 0,4.[0,3].[0,5] 2 =0,3 mol/L.s
b) Tốc độ tại thời điểm t
Khi nồng độ A giảm 0,1 mol/L thì B giảm 0,2 mol/L theo phản ứng tỉ lệ 1 : 2
Nồng độ tại thời điểm t:
[A’] = 0,3 – 0,1 =0,2 (mol/L)
[B’]=0,5 -0,2 =0,3 (mol/L)
v= k.[A’].[B’] 2= 0,4.[0,2].[0,3] 2=0,0072 mol/L.s
Bài 22: Cho phản ứng đơn giản:
A + 2B → C
Cho biết nồng độ ban đầu của A là 0,8 M, của B là 0,9 M và hằng số tốc độ k = 0,3. Hãy
tính tốc độ phản ứng khi nồng độ chất A giảm 0,2 M.

Hướng dẫn giải:
Ta có [A] giảm 0,2 M thì theo phương trình:
A  +   2B → C
0,2 → 0,4 → 0,2
⇒ [B] giảm 0,4 M.
Nồng độ còn lại của các chất: [A] = 0,8 – 0,2 = 0,6 M
[B] = 0,9 – 0,4 = 0,5 M
Tốc độ phản ứng: v = k.[A].[B]2 = 0,3 x 0,6 x (0,5)2 = 0,045
Bài 23: Xét phản ứng hoá học đơn giản giữa hai chất A và B theo phương trình:
A+BC
Từ thơng tin đã cho, hoàn thành bảng dưới đây:

13


Thực
Nồng độ chất A
Nồng độ chất
Tốc độ phản ứng
nghiệm
(M)
B (M)
(M/s)
1
0,20
0,050
0,24
2
0,28
?

0,20
3
?
0,28
0,80
4
0,15
0,20
?
5
0,30
?
1,000,3
Bảng 6.10. Nồng độ các chất tham gia và tốc độ trung bình của phản ứng ở các lần
thí nghiệm
Hướng dẫn giải:
Từ PTHH: v = k.CA.CB
Từ kết quả thực nghiệm 1: k = 0,24 : (0,20.0,050) = 24M-1.s-1
Áp dụng CT: tính được các giá trị tương ứng.
Thực nghiệm
Nồng độ chất A (M) Nồng độ chất B (M) Tốc độ phản ứng (M/s)
1
0,20
0,050
0,24
2
0,28
0,03
0,20
3

0,4
0,28
0,80
4
0,15
0,20
0,72
5
0,30
5/36
1,00
Bài 24 (Nâng cao): Xét phản ứng sau:
HI + C2H5I  C2H6
+
I2
Phương tình tốc độ phản ứng có dạng:
Thực hiện phản ứng với nồng độ đầu khác nhau và đo tốc độ phản ứng tương ứng thu
được kết quả trong bảng sau:
Thí nghiệm Nồng độ HI (M) Nồng độ C2H5I (M) Tốc độ phản ứng (M/(L.s)
1
0,010
0,010
1,2.10-5
2
0,010
0,020
2,4.10-5
3
0,020
0,020

4,8.10-5
Bảng 6.11. Nồng độ các chất tham gia phản ứng và tốc độ trung bình của phản ứng
ở các lần thí nghiệm khác nhau
Dựa trên kết quả thí nghiệm, tính giá trị x, y trong biểu thức tốc độ phản ứng.
Hướng dẫn giải
HI + C2H5I  C2H6
+
I2
Theo định luật tác dụng khối lượng: v = k.[C2H5I]m [HI]n.
v1 = k.(0,010)m.(0,010)n = 1,2.10-5
(1)
m
n
-5
v2 = k.(0,010) .(0,020) = 2,4.10
(2)
m
n
-5
v3 = k.(0,020) .(0,020) = 4,8.10
(3)
Từ (1) và (2)  m = 1
Từ (2) và (3)  n = 1.
Thay m = 1; n = 1 vào (1)  k = 0,12 (L.mol-1.s-1)
Biểu thức định luật tốc độ phản ứng: v = 0,12.[C2H5I].[HI].
14


Bài 25 (Nâng cao): Kết quả nghiên cứu động học của phản ứng
3I (aq) +

S2O82 (aq)  I3 (aq) + 2SO42 (aq)
được cho trong bảng dưới đây:
[I], M
[S2O82], M
Tốc độ (tương đối) của phản ứng
0,001
0,001
1
0,002
0,001
2
0,002
0,002
4
Bảng 6.12. Nồng độ các chất tham gia phản ứng và tốc độ trung bình của phản ứng
ở các lần thí nghiệm khác nhau
Viết biểu thức liên hệ tốc độ phản ứng với nồng độ các chất tham gia phản ứng.
Hướng dẫn giải:
Theo định luật tác dụng khối lượng: v = k[I]m[S2O82]n
v1 = k(0,001)m.(0,001)n
v2 = k(0,002)m.(0,001)n
v3 = k(0,002)m.(0,002)n
Ta có:
= 2  m = 1.
 n = 1.
 biểu thức định luật tốc độ phản ứng: v = k[I].[S2O82]
Bài 26 (Nâng cao): Tốc độ phản ứng giữa KMnO4 và H2C2O4 có thể được xác định qua
sự thay đổi màu của dung dịch do biến thiên nồng độ của ion MnO 4 . Khi tiến hành phản
ứng ở nhiệt độ không đổi 25 ℃, người ta thu được các số liệu sau:
Thí nghiệm

[MnO4], M
[H2C2O4], M
Tốc độ biến mất của MnO4, M.s1
1
1,08.102
1,98
5,4.10 5
2
1,08.102
3,97
1,1.10 4
3
2,17.102
1,98
2,1.10 4
Bảng 6.13. Nồng độ các chất tham gia phản ứng và tốc độ trung bình của phản ứng
ở các lần thí nghiệm khác nhau
Xác định bậc phản ứng riêng phần của MnO4 và H2C2O4.
Hướng dẫn giải
Biểu thức định luật tác dụng khối lượng: V = k.[H2C2O4]m.[ MnO4]n
Ta có: v1 = k.[1,98]m.[ 1,08.10-2]n = 5,4.10-5
(1)
m
-2 n
-4
v2 = k.[3,97] .[ 1,08.10 ] = 1,1.10
(2)
m
-2 n
-4

v3 = k.[1,98] .[ 2,17.10 ] = 2,1.10
(3)
Từ (1), (2) và (3) ta tìm được m =1; n = 2
Dạng 3: Hệ số nhiệt Van’t Hoff
15


Bài 27: Hệ số nhiệt độ của một phản ứng bằng 3. Tốc độ của phản ứng đó sẽ biến đổi
như thế nào khi tăng nhiệt độ từ 80 ℃ lên 130 ℃?
Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức của Van't Hoff ta có:
. Vậy khi tăng nhiệt độ từ 80 ℃ lên 130 ℃ thì tốc độ phản
ứng tăng 243 lần.
Bài 28: Tốc độ của phản ứng tăng bao nhiêu lần nếu tăng nhiệt độ từ 200 ℃ đến 240 ℃,
biết rằng khi tăng 10 ℃ thì tốc độ phản ứng tăng 2 lần.
Hướng dẫn giải:
Gọi V200 là tốc độ phản ứng ở 200 ℃
Ta có: V210 = 2.V200
V220 = 2V210 = 4V200
V230 = 2V220 = 8V200
V240 = 2V230 = 16V200
Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 16 lần
Cách khác:
=> tốc độ phản ứng tăng 16 lần.
Bài 29: Khi tăng nhiệt độ lên 10 ℃, tốc độ của phản ứng tăng lên 4 lần. Tốc độ của phản
ứng đó sẽ tăng hay giảm bao nhiêu lần khi nhiệt độ của phản ứng giảm từ 70 ℃ xuống
40 ℃?
Hướng dẫn giải


Áp dụng cơng thức của Van't Hoff ta có:
. Tốc độ phản ứng giảm 64 lần
Bài 30: Nếu muốn tốc độ phản ứng tăng 243 lần thì cần phải thực hiện ở nhiệt độ bao
nhiêu? Biết phản ứng đang thực hiện ở nhiệt độ 20 ℃, hệ số nhiệt độ γ = 3.
Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức của Van't Hoff ta có:

Bài 31: Hệ số nhiệt độ của một phản ứng bằng 1,8. Để tốc độ của phản ứng đó tăng lên
50 lần cần phải tăng nhiệt độ của hệ lên bao nhiêu độ?
Hướng dẫn giải
16


Ta có:
Bài 32: Một phản ứng hố học ở 100 ℃ có hằng số tốc độ phản ứng là 6.10-4; ở 150 oC
có hằng số tốc độ phản ứng là 0,1458. Tính hệ số nhiệt độ của phản ứng.
Hướng dẫn giải
Do chỉ thay đổi về nhiệt độ của phản ứng, nồng độ đầu khơng thay đổi nên ta có
= 243
3
Bài 33: Khi nhiệt độ tăng thêm 50 ℃ thì tốc độ phản ứng hố học tăng lên 1024 lần.
Tính giá trị hệ số nhiệt của tốc độ phản ứng trên?
Hướng dẫn giải:
Ta có:
hay
Vậy hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng là 4.
Bài 34: Tính hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng biết rằng khi giảm nhiệt độ của phản
ứng này xuống 80 ℃ thì tốc độ phản ứng giảm đi 256 lần.
Hướng dẫn giải:

Ta sử dụng công thức của qui tắc Van't Hoff:
hay
Bài 35: Khi tăng nhiệt độ lên 10 ℃, tốc độ của phản ứng tăng lên 3 lần. Để tốc độ của
phản ứng đó (đang tiến hành ở 40 ℃) tăng lên 27 lần thì cần phải thực hiện ở nhiệt độ
bao nhiêu?
Hướng dẫn giải

Áp dụng cơng thức của Van't Hoff ta có :
.
Bài 36: Ở nhiệt độ 100 ℃, phản ứng thứ nhất có tốc độ gấp đơi tốc độ của phản ứng thứ
hai. Hệ số nhiệt độ của phản ứng thứ nhất là 2, của phản ứng thứ 2 là 4. Hỏi ở nhiệt độ
nào thì hai phản ứng trên có tốc độ bằng nhau?
Hướng dẫn giải
Gọi t là nhiệt độ để tốc độ của hai phản ứng bằng nhau.
Xét phản ứng thứ nhất ta có :
(1)
Xét phản ứng thứ hai ta có :
17


(2)
Từ (1) và (2) ta có

Bài 37: Để hồ tan một mẫu aluminum (Al) trong dung dịch acid hydrochloric acid (HCl)
ở 20 ℃ cần 27 phút. Cũng mẫu aluminum đó tan hết trong dung dịch acid nói trên ở 40
℃ trong 3 phút. Tính thời gian (tính theo s) hồ tan mẫu aluminum đó trong dung dịch
acid nói trên ở 60 ℃.
Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức của Van't Hoff ta có:


(phút) = 11,25 (giây)
Bài 38: Để hồ tan hết một mẫu Zn trong dung dịch acid HCl ở 20 ℃ cần 27 phút. Cũng
mẫu Zn đó tan hết trong dung dịch acid nói trên ở 40 ℃ trong 3 phút. Tính thời gian để
hồ tan hết mẫu Zn đó trong dung dịch nói trên ở 55 ℃.
Hướng dẫn giải:
Khi nhiệt độ tăng từ 20 ℃ tới 40 ℃ thì tốc độ phản ứng tăng 9 lần, tốc độ phản ứng tỉ lệ
nghịch với thời gian phản ứng: g(40 – 20) : 10 = 9  g = 3.
Khi nhiệt độ tăng từ 20 ℃ tới 55 ℃ thì tỉ số tốc độ phản ứng:
v2 : v1 = 3(55 – 20) : 10 . Ta có T1 : T2 = v2 : v1  T2 = 34,64 s
Bài 39: 2,3,7,8-TC DD (dioxin) là chất độc mạnh nhất trong các hóa chất, nó độc gấp 1
triệu lần tất cả các chất độc đã có trong tự nhiên và là tồn tại lâu bền nhất. Một nghiên
cứu năm 2002 của trường Đại học Columbia đã tính rằng chỉ 80 gam dioxin pha vào
nước uống sẽ “giết sạch” người dân của 1 thành phố với 8 triệu dân. Dioxin phân huỷ vô
cùng chậm trong đất, mất 8 năm để lượng dioxin giảm đi một nửa. Nếu một mảnh đất có
chứa 0,128.10-3 gam dioxin thì phải mất bao nhiêu lâu để lượng dioxin đó cịn lại là 10 -6
gam?

Hình 6.7. Cơng thức cấu tạo thu gọn của dioxin
Hướng dẫn giải:
18


Từ 0,128.10-3 gam dioxin phân huỷ còn lại 10-6 gam dioxin tức là đã giảm:
(0,126.10-3) : 10-6 = 128 = 27 lần.
Vậy thời gian cần thiết để 0,128.10-6 gam dioxin phân huỷ còn 10-6 gam dioxin là:
8.7 = 56 năm.
Bài 40: Phản ứng phân huỷ một loạt hoạt chất kháng sinh có hệ số nhiệt độ là 2,5. Ở 27
℃ sau 12 giờ thì lượng hoạt chất giảm đi một nửa.
a. Khi đưa vào cơ thể người (37 ℃) thì mất bao lâu để lượng hoạt chất kháng sinh giảm

đi một nửa?
b. Sau bao lâu thì lượng hoạt chất kháng sinh này trong cơ thể người còn lại là 6,25% so
với ban đầu?
Hướng dẫn giải:
a. Tốc độ phản ứng tỉ lệ nghịch với thời gian. Vậy khi nhiệt độ tăng từ 27 ℃ lên 37 ℃
thì thời gian để lượng hoạt chất giảm đi một nửa là: 12 : 2,5 = 4,8 giờ.
b. Khi lượng hoạt chất kháng sinh này đã giảm chỉ còn 6,25% so với ban đầu tức là lượng
đã giảm: 100 : 6,25 = 16 = 2 4 lần so với ban đầu. Thời gian để lượng chất kháng sinh
giảm đi 16 lần là: 4,8.4 = 19,2 giờ.
Bài 41: Trong thí nghiệm "đồng hồ iodine", tốc độ của phản ứng
có thể được đo bằng thời gian t (giây) khi dung dịch hồ
tinh bột chuyển sang màu xanh lam. Một nhóm học sinh đã nghiên cứu phản ứng trên ở
20 oC và dữ liệu thu được như sau:
Số thí nghiệm
1
2
3
4
5
0,040
0,080
0,080
0,160
0,120
0,040

0,040

0,080


0,020

0,040

Thời gian
88,0
44,0
22,0
44,0
t1
(giây)
a) Xác định mục đích nghiên cứu của nhóm học sinh trên.
b) Xác định thời gian xuất hiện màu t1.
c) Giả sử phản ứng trên có hệ số nhiệt độ γ = 2. Nếu thí nghiệm 3 được tiến hành ở 40 oC.
Tính thời gian t2 để màu xuất hiện.
d) Từ phân tích và so sánh các dữ liệu trong bảng trên, hãy rút ra kết luận của nghiên cứu.
Hướng dẫn giải
a) Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đầu chất phản ứng đến tốc độ phản ứng.
b) Từ thí nghiệm 1 và 2 cho thấy, khi nồng độ
không đổi, nồng độ I- tăng lên 2 lần,
thời gian phản ứng giảm 2 lần => phản ứng là bậc 1 với I-.
Từ thí nghiệm 2 và 3 cho thấy, khi nồng độ I -không đổi, nồng độ
thời gian phản ứng giảm 2 lần => phản ứng là bậc 1 với

tăng lên 2 lần,

.

=> Biểu thức tốc độ phản ứng:
So sánh thí nghiệm 1 và 5 nhận thấy, nồng độ

khơng đổi, nồng độ I- tăng lên 3 lần,
thời gian phản ứng giảm 3 lần => t1 = 88 : 3 = 29,3 giây.
c) Tốc độ phản ứng tăng =
= 5,5 s.
19

lần => thời gian phản ứng giảm 4 lần => t 2 = 22 : 4


d) Theo phân tích và so sánh trên, có thể kết luận rằng tốc độ phản ứng hóa học tỉ lệ
thuận với tích nồng độ chất phản ứng.
Dạng 4: Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng.
Bài 42: Cho biết tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào trong từng trường hợp sau? Giải
thích?

Hình 6.8.a. Khi nấu thức ăn chúng ta
thường hay cắt thức ăn thành các
miếng nhỏ hơn

Hình 6.8.b. Khi giặt quần áo chúng ta
thường cho nhiều bột giặt vào chỗ vết
bẩn

Hướng dẫn giải:
a. Khi nấu thức ăn thường hay cắt nhỏ thức ăn bởi vì làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt
làm thức ăn nhanh chín hơn.
b. Khi giặt quần áo thường cho nhiều bột giặt vào chỗ vết bẩn vì khi tăng nồng độ của bột
giặt làm tốc độ phản ứng tăng dẫn tới vết bẩn nhanh sạch.
Bài 43: Hình ảnh dưới đây minh hoạ ảnh hưởng của yếu tố nào tới tốc độ phản ứng? Giải
thích?


Hình 6.9. Ảnh hưởng của yếu tố X tới tốc độ phản ứng
Hướng dẫn giải:
Hình minh hoạ cho thấy ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc bề mặt. Khi nghiền nhỏ vật ra
làm diện tích tiếp xúc bề mặt giữa các chất tăng. Khi tăng diện tích tiếp xúc bề mặt thì tần
số va chạm giữa các hạt tăng làm cho tốc độ phản ứng tăng.
Bài 44:
a. Vì sao người ta tạo ra những lỗ hổng trong các viên than tổ ong?

20



×