Chuyên đề 7 cân bằng hóa học

CHUN ĐỀ
7.

CÂN BẰNG HĨA HỌC

A. LÍ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO
I. PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU (BẤT THUẬN NGHỊCH)
Là phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều từ trái sang phải.
0

2 ,t
Ví dụ: 2KClO3 �MnO
���
� 2KCl  3O 2

Trong cùng điều kiện trên, KCl và O2 không thể phản ứng được với nhau tái
tạo lại KClO3.
II. PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH
Là phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau (được biểu diễn bằng hai mũi tên
ngược nhau � ).
Ví dụ: Cl2  H 2 O � HCl  HClO
Ở điều kiện thường Cl2 phản ứng với H2O tạo thành HCl và HClO, đồng thời HCl và HClO sinh ra cũng
phản ứng với nhau tạo lại Cl2 và H2O.
III. CÂN BẰNG HÓA HỌC
Là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ của phản ứng thuận bằng tốc độ của phản ứng
nghịch.
Xét phản ứng thuận nghịch:
��
� cC  dD
aA  bB ��
�

Tốc độ của phản ứng thuận: Vt  kt [ A]a [ B]b

b

c
d
Tốc độ của phản ứng nghịch: Vn  k n [C] [D]

Ban đầu tốc độ của phản ứng thuận giảm dần theo thời gian vì [A], [B] giảm, đồng thời và tăng dần
vì [C], [D] tăng. Tới một lúc nào đó: Vt  Vn ta có cân bằng hóa học.

k t [C]c [D]d

Hằng số cân bằng: Vt  Vn � k t [A] [B]  k n [C] [D] � K c 
k n [A]a [B]b
a

b

e

d

Vì kt , kn không đổi (ở nhiệt độ không đổi) nên K c không đổi và được gọi là hằng số cân bằng (nồng độ).
Điều đó có nghĩa là Kc khơng phụ thuộc vào nồng độ của các chất A, B, C, D.
Đối với chất khí, ngồi cách biểu diễn Kc, người ta còn biểu diễn hằng số cân bằng theo áp suất Kp.
Pc �
Pd
K p  Ca Db
PA �

PB
Trong đó: PC , PD , PA và PB là áp suất riêng phần của các chất khí C, D, A và B.
Ví dụ:
Trang 1


2SO 2 (k)  O 2 (k) � 2SO3 (k)

 SO3 
kc 
2
 SO2   O 2 
2

còn k p 

2
PSO
2
2
PSO
�
PO2
2

Lưu ý: -Giá trị của hằng số cân bằng K phụ thuộc vào hệ số của phương trình cân bằng:
Ví dụ:

 NO2 
KC 

 N 2O4 

2

��
� 2NO2 (k)
N 2O 4 (k) ��
�
Nếu ta viết:

��
� NO 2 (k) K �
1/ 2N 2 O 4 (k) ��
�
C 
� Ở cùng nhiệt độ K C   K �
C

 NO2 
1
 N 2O4  2

2

K = (K')?. . - Hằng số cân bằng của một phản ứng nhất định (đã cân bằng) chỉ phụ thuộc vào
nhiệt độ.
- Đối với các cân bằng dị thể rắn – lỏng, rắn - khí thì nồng độ các chất rắn coi như không đổi và khơng đa
vào hằng số cân bằng.
.

Ví dụ: CaCO3 (r) � CaO(r)  CO 2 (k) O8000 C, K C   CO 2   4.10 3 mol.l 1
- Quan hệ giữa K C và K P đối với các chất khí:
n RT
 Ci RT vào biểu thức K P ta có:
Thay giá trị Pi  i
V
Kp 

RT)
 [C∣�

c

�
([D] �
RT) d

(| A | �
RT) a �
([B] �
RT) h



[C]c �
[D]d
(RT) c  d  (a  h )
a
b
[A] �

[B]

� K P  K C (RT) n với n là hiệu của tổng hệ số tỉ lượng của sản phẩm và tổng hệ số tỉ
lượng của các chất phản ứng. Nếu n  0 thì K P  K C .
- Cân bằng hoá học là một cân bằng động, nghĩa là tại trạng thái cân bằng, các phản ứng thuận và nghịch
vẫn xảy ra nhưng Vt  Vn nên không nhận thấy sự biến đổi trong hệ và nồng độ các chất không đổi.
IV, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Ảnh hưởng của nồng độ: Khi tăng hoặc giảm nồng độ của một chất trong cân
bằng, thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm hoặc tăng
nồng độ của chất đó.
Chú ý: Trong hệ cân bằng có chất rắn (ở dạng nguyên chất) thì việc tăng, hoặc
giảm khối lượng của chất rắn khơng làm chuyển dịch cân bằng
Ví dụ: Xét hệ cân bằng sau trong bình kín ở nhiệt độ khơng đổi
C(r)  CO 2 (k) � 2CO(k)  * 

Khi phản ứng đang ở trạng thái cân bằng, nếu ta tăng nồng độ CO 2 (hoặc giảm nồng độ CO) thì cân bằng
sẽ dịch chuyển theo chiều thuận. Nếu ta chỉ tăng hoặc giảm khối lượng C thì cân bằng không chuyển
dịch.
2. Ảnh hưởng của áp suất: Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng
thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hay giảm áp suất đó.
Nghĩa là, nếu tăng áp suất thì cân bằng sẽ chuyên dịch theo chiều làm giảm số mol khí và ngược lại.
Chẳng hạn, trong phản ứng
(*), nếu ta giảm áp suất của hệ thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều thuận.
Trang 2


Chú ý: Nếu phản ứng có số mol khí tham gia ở hai vế của phương trình hố học
bằng nhau hoặc phản ứng khơng có chất khí tham gia thì áp suất khơng ảnh hưởng đến cân bằng.
��
� 2HI(k)

Ví dụ: H 2 (k)  I 2 (k) ��
�
NaOH(l )  HCl(l ) � NaCl(l )  H 2O(l )
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt

 AH  0  . Khi giảm nhiệt độ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều phản ứng tỏa nhiệt  AH  0  .
��
� 2NH3 (k) H  46,19kJ .
Ví dụ: N 2 (k)  3H 2 (k) ��
�
Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt, vì vậy một trong những biện pháp để thu
được nhiều NH3 là giảm nhiệt độ.
Chú ý: Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và phản ứng nghịch với số lần
bằng nhau. Do vậy, chất xúc tác có tác dụng làm cho cân bằng nhanh chóng được thiết lập, khơng ảnh
hưởng đến việc chuyển dịch cân bằng hố học.
Ngun lí Lơ Sa - tơ – li –ê: Một phản ứng đang ở trạng thái cân bằng chịu một tác động từ bên ngoài
như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên
ngồi đó.
5. Năng lượng tự do Gipxơ và hằng số cân bằng
Xét phản ứng tổng quát:
��
� eE  fF  �.
bB  dD  ���
(5.1)
�
Biến thiên thế đăng áp được tính như sau:



 



G  eG E  f G F  �  bG B  dG D  �

(5.2)

Trong đó G là thế đẳng áp hay hàm Gipxơ của 1 mol chất khảo sát trong hệ tại áp suất P xác định ( G
được gọi là thế đẳng áp mol riêng phần).
Nếu xét ở điều kiện chuẩn: 1 mol chất nguyên chất tại 1 atm cho tồn bộ các chất thì ta có:



0

 

0

0



G 0  eG e0  f G F  �  bG B  dG D  �

(5.3)

0

Biểu thức liên hệ G hay G với hóa thế, kết hợp (5.2) với (5.3) ta sẽ có phương trình:

a ee a sf
G  G  R Tln h d
a B a D
0

(5.4)

Khi phản ứng (5.1) đạt trạng thái cân bằng thì:
G  0 � G 0  R Tln

a cE �
a fF L
 RT ln K a
a hB adD

(5.5)

Thay K C cho K a ta được:
G 0   RT ln K C

(5.6)

Với các phản ứng ở pha khí, ta có:
G 0   RT ln K p

(5.7)

Tóm lại:
G 0  RTInK  2,303RTIgK

(5.8)

6. Các ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho 8 gam lá Al vào một cốc đựng dung dịch H2SO4 3M (dư) ở nhiệt độ thường. Nếu giữ nguyên
các điều kiện khác, chỉ biến đổi một trong các điều kiện sau đây thì tốc độ phản ứng biến đổi như thế nào
(tăng lên, giảm xuống hay không đổi)?
a) Thay 8 gam nhôm lá bằng 8 gam bột nhôm.
Trang 3


b) Thay dung dịch F2SO4 3M bằng dung dịch H2SO4 2M.
c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 400C).
d) Dùng thể tích dung dịch H2SO4 3M gấp đơi ban đầu.
Giải
Phương trình hóa học của phản ứng:
2Al  3H 2SO 4 � Al2  SO 4  3  3H 2 �
a) Tốc độ phản ứng tăng vì diện tích tiếp xúc giữa nhơm và axit H2SO4 tăng
b) Tốc độ phản ứng giảm vì khi giảm nồng độ axit H 2SO4 thì tốc độ va chạm giữa các phân tử chất phản
ứng giảm.
c) Tốc độ phản ứng tăng vì khi tăng nhiệt độ thì tần số va chạm giữa các phân tử chất phản ứng tăng.
d) Tốc độ phản ứng khơng đổi vì khi dùng thể tích dung dịch H 2SO4 3M gấp đơi thì nồng độ axit vẫn
khơng thay đổi.
Ví dụ 2: Xét cân bằng sau trong một bình kín:
��
� CaO(r)  CO 2 (k) H  178KJ
CaCO3 (r) ��
�
3
Ở 8200C hằng số cân bằng K C  4, 28.10 .

a) Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?
b) Khi phản ứng đang ở trạng thái cân bằng, nếu biến đổi một trong những điều kiện sau đây thì hằng số
cân bằng K C biến đổi như thế nào ? Giải thích.
• Giảm nhiệt độ của phản ứng xuống
• Thêm khí CO2 vào
• Tăng dung tích của bình phản ứng lên
•Lấy bớt một lượng CaCO3 ra
Giải
CaCO3 (r) � CaO(r)  CO 2 (k) H  178KJ
a) Phản ứng thu nhiệt vì H  0
b) K C   CO 2 
• Khi giảm nhiệt độ của phản ứng xuống thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều tỏa nhiệt)
để đến trạng thái cân bằng mới và ở trạng thái cân bằng mới này thì nồng độ CO2 giảm => KC giảm
• Khi thêm khí CO2 vào � Nồng độ CO2 tăng � Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận nhưng ở
trạng thái cân bằng mới nồng độ CO2 không thay đổi � KC khơng đổi
• Khi tăng dung tích của bình phản ứng lên � Áp suất của hệ giảm nồng độ CO 2 giảm) � Cân bằng
chuyển dịch theo chiều thuận làm tăng nồng độ CO2 nhưng chỉ tăng đến khi bằng nồng độ CO2 trước khi
tăng dung tích của bình lên thì dừng lại và cân bằng được thiết lập � KC khơng đổi.
•Lấy bớt một lượng CaCO3 ra thì cân bằng khơng chuyển dịch � Kc khơng đổi
Ví dụ 3: Cho 0,1 mol CO tác dụng với 0,15 mol H 2 trong bình có dung tích 1 lít, ở nhiệt độ cao, xảy ra
phản ứng:

��
� CH 3OH(k)
CO(k)  2H 2 (k) ��
�

Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì

 CH3OH   0, 05mol .

Tính hằng số cân bằng KC của phản ứng trên.
Giải
CO(k)  2H 2 (k) � CH 3OH(k)
0, 05 �
0,1
�
0, 05
� [CO]  0,1  0, 05  0, 05M;  H 2   0,15  0,1  0, 05M

Trang 4


0, 05
 400
0, 05.0, 052
Ví dụ 4: Cho 1 mol CH3COOH và 2 mol C2H5OH vào bình cầu và tạo điều kiện để phản ứng xảy ra, giả
sử thể tích của hỗn hợp là 1 lít .
� KC 

H 2SO 4 dac
����
� CH 3COOC2 H5  H 2O K c  1, 2
CH3COOH  C 2 H 5 OH ��
��
�
t0

Hiệu suất của phản ứng trên là
A. 69,30%.
B. 31,15%.

C. 37,70%.
Giải

D. 59,84%.

H 2SO 4 dac
����
� CH3COOC2 H5  H 2 O K c  1, 2
CH3COOH  C2 H5 OH ��
��
�
t0

Ban đầu:
Phản ứng:
Cân bằng:

1
h
1-h

2
h
2-h

0
h
h

0
h
h

h2
 1, 2 � h  0,693( 69,3%) � Đáp án A
(1  h)(2  h)
Ví dụ 5: Cho cân bằng sau trong bình kín:
2NO 2 (k) ��
� N 2O 4 (k)
� KC 

(màu nâu đỏ) (không màu)
Biết khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu nhạt dần. Phản ứng thuận có
A. H  0 , phản ứng tỏa nhiệt
B. H  0 , phản ứng tỏa nhiệt
C. I  0 , phản ứng thu nhiệt
D. H  0 , phản ứng tỏa nhiệt
Giải
Khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu nhạt dần tức là nồng độ NO 2 giảm và nồng độ N2O4 tăng Cân bằng
dịch chuyển theo chiều thuận để làm tăng nhiệt độ của mơi trường lên hay nói cách khác phản ứng thuận
tỏa nhiệt (H  0) � Đáp án B
Ví dụ 6: Cho phản ứng sau: 2SO 2 (k)  O 2 (k) � 2SO3 (k); H  0
Để cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận thì: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất, (3) hạ nhiệt độ, (4)
dùng xúc tác là V2O3, (5) Giảm nồng độ SO3. Biện pháp đúng là
A. 1, 2,5.
B. 2, 3, 5.
C. 1, 2, 3, 4, 5.
D. 2, 3, 4, 5.
Giải

��
� 2SO3 (k); H  0
2SO 2 (k)  O 2 (k) ��
�
(1) Tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch vì H  0 )
(2) Tăng áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm số mol khí (chiều thuận)
(3) Hạ nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều toả nhiệt (chiều thuận)
(4) Dùng chất xúc tác cân bằng không chuyển dịch và chất xúc tác làm tăng tốc độ | phản ứng thuận và
nghịch lên với số lần bằng nhau.
(5) Giảm nồng độ SO3 cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng nồng độ SO3 (chiều thuận)
Ví dụ 7: Cho cân bằng hoá học: H 2 (k)  I 2 (k) � 2HI(k); H  0 .
Cân bằng không bị chuyển dịch khi
A.Giảm nồng độ III.
B. Tăng nồng độ H.
C. Tăng nhiệt độ của hệ.
D. Giảm áp suất chung của hệ.
Giải
Trang 5


Vì tổng số mol khí ở hai vế bằng nhau nên sự thay đổi áp suất chung của hệ không làm cân bằng chuyển
dịch � Đáp án D.
Ví dụ 8: Cho 5,6 gam CO và 5,4 gam H2O vào một bình kín dung tích khơng đổi 10 lít.
Nung nóng bình một thời gian ở 8300C để hệ đạt đến trạng thái cân bằng:
CO(k)  H 2O(k) � CO 2 (k)  H 2 (k)
(hằng số cân bằng K C  1 ). Nồng độ cân bằng của CO, H2O lần lượt là
A. 0, 08M và 0,18M .
B. 0, 018M và 0, 008M .
C. 0, 012 M và 0, 024 M .
D. 0, 008M và 0, 018M .

Giải
5,6
5.4
CCO 
 0,02M;C H 2 0 
 0,03M
28.10
18.10
CO(k)  H 2O(k) � CO 2 (k)  H 2 (k) K C  1
Bđ:
Pư:
Cb:

0,02
0,03
0
0
x
x
x
x
0,02-x 0,03-x
x
x
2
H �
 CO2  �
x
KC  2
 1 � x  0,012M

[CO] �
(0.03  x)
 H 2O (0, 02  x) �
� [CO]  0, 02  0, 012  0,008M;  H 2O   0, 03  0, 012  0, 018M � Ðáp án D
��
� 2NH3 (k) có hằng số cân bằng tại 5000C là
Ví dụ 9: Phản ứng điều chế NH3 : N 2 (k)  3H 2 (k) ��
�
K p  1,5.10 5 atm 2 . Nếu hỗn hợp đầu có N2 và H2 theo tỷ lệ mol 1:3. Hãy tính xem có bao nhiêu phần
trăm hỗn hợp ban đầu đã chuyển thành NH3, nếu thực hiện ở 500 atm.
Giải
��
� 2NH3
N 2  3H 2 ��
a)
�
Kp 

2
PNH
3
3
H2

PN2 �
P

 1,5.105

 1

 2
 3

P  PH 2  PN 2  PNH 3
PH 2  3PN 2



,  0, 75  P  P 

(2)  (3) � P  4 PN2 ,  PNH 3 , � PN 2  0, 25 P  PNH 3
PH 2
� KP 





2
PNH
3

NH 3



0, 25 P  PNH3 �
(0, 75)3 P  PNH3



3

Gọi PNH3 là x. Khi P  500atm � 1, 26.10 3 x 2  2, 26x  315  0
� x  152atm  PNH 3
Gọi a là %N2 đã chuyển hoá thành NH3
N 2  3H 2 � 2NH 3
Ban đầu:
1
Phản ứng : a
Cân bằng
1-a

3
3a
3(1-a)

2a
2a
Trang 6


2a
152

� a  0, 4662( 46, 62%)
4  2a 500
Ví dụ 10: 18,4 gam N2O4 được đặt trong một bình chân khơng thể tích 5,9 lít ở
270C và áp suất lúc cân bằng là 1 atm. Cùng lượng N 2O4 như trên nhưng ở 1100C, áp suất cân bằng 1 atm
đạt được thể tích là 12,14 lít. Tính độ phân huỷ N2O4 ở 27 0C và 1100C.

Giải
��
� 2NO 2
N 2O 4 ��
Từ cân bằng:
�
Cùng nhiệt độ, thể tích:

t=0
t = tcb

1
1

0
2

n 1
n  1 

Ở cùng nhiệt độ, thể tích: Pcb  P0 (1   )
nRT1 18, 4 0, 082(273  27)

�
 0,834atm
V
92
5,9
P
1

1  cb  1 
 1  0, 20
P0
0,834

- Ở 270C: P01 

nRT2 18, 4 0, 082(273  110)

�
 0,517 atm
V
92
12,14
P
1
 2  cb  1 
 1  0,93
P0
0,517

- Ở 1100C: P02 

Ví dụ 11: Hỗn hợp gồm 1 mol H2 và 1 mol I2 được đốt nóng trong bình phản ứng có thể tích 30 lít đến
nhiệt độ 4700C. Cho phản ứng:
H 2 (k)  I 2 (k) � 2HI(k) có K  50
Tính:
a) Số mol I2 còn lại khi cân bằng thiết lập.
b) Áp suất tổng cộng trong bình phản ứng.
c) Áp suất riêng của I2 và HI trong hỗn hợp cân bằng.

d) Nếu đưa tiếp vào hỗn hợp cân bằng 1 mol H2. Hãy xác định số mol H2 còn lại chưa phản ứng.
Giải
a) Gọi x là số mol H2 đã phản ứng ta có:
[HI ]2
(2 x) 2
K

 50 � x  0, 78mol
 H 2   I 2  (1  x)2
Số mol I2 còn lại sau phản ứng là 0,22 mol
nRT 2.0, 082.743

 4,1 atm
b) P 
V
30
0, 22.0, 082.743
 0, 45atm
c) PI 2 
30
1,56.0,082.743
PHI 
 3.17atm
30
(2 x) 2
 50 � x  0,93mol � Số mol I2 còn lại là 0,07 mol.
d) K 
(1  x)(2  x)
Ví dụ 12: Sunfuryl địclorua SO2Cl2 là hoá chất phổ biến trong phản ứng clo hoá tại 3500C, 2 atm phản
ứng:

��
�SO 2 (k)  Cl 2 (k)
SO 2 Cl 2 (k) ��
 1
�
Trang 7


Có K p  50
a) Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích hằng số cân bằng Kp này có phải có đơn vị như vậy.
b) Tính phần trăm thể tích khí SO2Cl2 cịn lại khi (1) đạt trạng thái cân bằng ở điều kiện đã cho.
c) Ban đầu dùng 150 mol SO2Cl2 (k), tính số mol Cl2 (k) thu được khi (1) đạt trạng thái cân bằng.
Giải
a) Gọi số mol SO2Cl2 ban đầu là 1; Độ phân li là x. Ta có:
��
� SO2 (k)  Cl 2 (k)
SO2 Cl2 (k) ��
 1
�
Ban đầu:
Phân li:
Cân bằng:

1
x
1-x

0
0
x

x
x
x
PSO2 (atm) �
PCl2 (atm)
KP 
 50(atm)
PSO2Cl2 (atm)

 3

b) Vì các khí đều là khí lí tưởng nên Pi  P.xi
Mà: xi 

 2

ni
ni

Ở đây: nSO2  n Cl2  x; n i  1  x
x2
x2
Kp  P�
� 50  2 �
� x  0,9806mol
(1  x)(1  x)
(1  x)(1  x)
Số mol SO2Cl2 còn lại 1  x  0, 0194 mol
Do đó SO2Cl2 chiếm

0, 0194
,100%  0,98%
1,9806

��
�SO 2 (k)  Cl 2 (k)
Cách khác: SO 2 Cl 2 (k) ��
�
Ban đầu:
Cân bằng:

2
2-2P

0
P

 1

0
P

P2
� KP 
 50 � P  0,9902
2 P
Ở cùng điều kiện nhiệt độ và thể tích:
n SO2Cl2 �
100% PSO,Cl2
2(1  0,9902)

% VSO2 Cl2 

.100% 
�
100%  0,98%
n sau
Psau
2
��
� N 2O 4 (k)
Ví dụ 13: Xét phản ứng: 2NO 2 (k) ��
�
a) Xác định G 0 và Kp của phản ứng này ở 250C.
b) Xác định G 0 và Kp của phản ứng nghịch:
��
� 2NO 2 (k)
N 2O 4 (k) ��
�
c) Xác định G 0 và K p đối với phản ứng thuận được biểu diễn dưới dạng:
1
NO 2 (k) � N 2O 4 (k)
2
0
1
0
mol 1
Cho biết: G N2O4  97,82kJ, mol ; G NO2  51,30kJ �
0
0
0

a) G  G N2O4  2G NO2

Giải
 97,82  2.51,30  4, 78KJ
Trang 8


G 0  RT ln K p  2,303R Tlg K p � lg K p 

4780
 0,837
2.303.8314.298

� K p  6,88
0
0
1
b) G1  G  4,78KJ; K pl  K p  0,146

1
G 0  2,39KJ; K P2  K p  2, 62
2
Ví dụ 14: Khi đốt nóng 1 mol hơi nước dưới áp suất 1 atm, người ta giả thiết rằng hơi nước bị phân huỷ
thành H2 và O2, cả 3 khí đều là lí tưởng. Tính giá trị của hằng số cân bằng K P ở 1500K và 2000K. Biết
0
c) G 2 

rằng phần mol của hiđro lúc cân bằng tương ứng là 1.92.104 và 6, 00.10 4 . Giả thiết rằng biến thiên
entanpi của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ trong khoảng từ 1500K đến 2000K. Tính  H.
Giải

Phương trình phân huỷ nước:
1
H 2 O � H 2  O2
2
t = 0:
1
0
0
t = tcb:
1-x
x
0,5
• Ở 1500K: xH 2 

x
 1,92.104 � x  1,92.104
1  0,5 x
1

K p (1500 K )

x�
(0,5 x) 2

1 x

1

2
� P �

�
 1,88 �
106
�
�
1  0,5 x �
�

• Ở 2000K:
xH2 , 

1
 6, 00.104 � x  6.10 4
1  0,5 x
1

K p (2000 K )
K P2

x.(0,5 x) 2

1 x

1

2
� P �
�
 1, 04.105
�

�
1

0,5
x
�
�

H �1 1 �
mol 1
�  �� H  85328J �
K p1
R �T2 T1 �
Ví dụ 15: Khi đun nóng đến nhiệt độ cao PCl; bị phân huỷ theo phương trình:
��
� PCl3 (k)  Cl 2 (k)
PCl5 (k) ��
�
Ta có: ln



1. Cho m gam PCl5 vào một bình dung tích V, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K) để xảy ra phản ứng phân
li PCl5. Sau khi đạt tới cân bằng áp suất trong bình bằng P. Hãy thiết lập biểu thức Kp theo độ phân li a và
áp suất P. Thiết lập biểu thức Kp theo  , m và V.
2. Trong thí nghiệm thực hiện ở nhiệt độ T, người ta cho 83,3 gam PCl 5 vào bình dung tích V1. Sau khi đạt
trạng thái cân bằng đo được P = 2,700 atm. Hỗn hợp khí trong bình có tỉ khối so với hiđro bằng 68,826.
Tính  và Kp.
3. Trong thí nghiệm 2 giữ nguyên lượng PCl 5 và nhiệt độ như ở thí nghiệm V1 nhưng thay dung tích là V2
thì đo được áp suất cân bằng là 0,500 atm. Tính tỉ số V2 / V1 .

4. Trong thí nghiệm 3 giữ ngun lượng PCl 5 và dung tích bình V 1 như ở thí nghiệm 1 nhưng hạ nhiệt độ
của bình tới T3  0,9T1 thì đo được áp suất cân bằng là 1,944 atm. Tính Kp và  . Từ đó cho biết phản
ứng phân li PClý thu nhiệt hay tỏa nhiệt. Cho Cl  35, 453; P  30,974; H  1, 008 ; các khí đều là khí lí
tưởng.
Trang 9


Giải
1. Tìm hiểu thức K p .K c .
��
� PCl3 (k)  Cl 2 (k)
PCl5 (k) ��
�
Ban đầu:
a
0
Cân bằng:
a- x
x
a

x

n
Tổng số mol khí lúc cân bằng:

0
x

x

; Khối lượng mol:
a
 30.974  5.35.453  208, 239(g / mol)

Độ phân li  
M PCl5

M PC13  30.974  3.35, 453  137.333(g / mol)
M C12  70.906(g / mol)
� n PCl5 ban đầu  a 

m
208, 293

• Tính Kp:
Áp suất riêng phần lúc cân bằng của mỗi khí:
ax
x
PPCl5 
P ; PPCl3  PCl2 
P
ax
ax
2

Kp 

PpC11 �
PC1
PPCls



x2
ax 1
x2
.
�

. P
(a  x) 2 a  x P a 2  x 2

�x �
��
a�
�

2
�
P

�
P
2
1 2
�x �
1 � �
a�
�

• Tính K C :
K P  K C (RT) n ở đây n  1; RT 
�

PV PV
PV


n
a  x a(1   )

2
PV
 2a
 2m
P

K
�
�
K


C
C
1 2
a(1   )
(1   )V 208,93(1   )V

2. Thí nghiệm 1: n PC15  0, 4mol

M hh �68,826.2, 016  138, 753gam / mol
Tổng số mol khí lúc cân bằng:
n1  a  1  1   0.4  1  1  

83,30
 0, 6 � 1  0,5
138, 753

• Tim Kp tại nhiệt độ T1

12
(0,5) 2
KP 
�
P1 
�
2, 7  0,9
1  12
1  (0,5) 2
3. Thí nghiệm 2: - Giữ nguyên nhiệt độ � Kp không đổi
- Giữ nguyên số mol PCl5 ban đầu � a  0, 4 mol
- Áp suất cân bằng P2 = 0,5 atm
 22
 22
Kp 
�
P2 
�
0,5  0,9 �  2  0,802
1   22

1   22
Tổng số mol khí lúc cân bằng:
n2  a  1   2   0.4(1  0,802)  0.721mol
Trang 10


Trong điều kiện đẳng nhiệt:
V2 n2 P1 0, 721.2, 7


 6, 489 (lần)
V1 n1 P2
0,6.0,5
4. Thí nghiệm 3:
- Thay đổi nhiệt độ ở � Kp thay đổi
- Giữa nguyên số mol PCl5 ban đầu a = 0,4 mol và V1
- Áp suất cân bằng V3 thay đổi do: Nhiệt độ giảm (T3 = (0,9T1), tổng số mol khí
thay đổi n3 �n1
- P3 = 1,944 atm.
• Trong điều kiện đằng tích, ta có:
P3 n3T3
n T P 0, 6T1 �
1,944

� n3  1 1 3 
 0, 48mol
P1 n1T1
T3 P1
2, 7.0,9T1
� n 3  a  1   3  �  3  0, 2

 32
(0, 2) 2
�
P3 
�
1,944  0, 081
• Kp 
1   32
1  (0, 2) 2
• Khi hạ nhiệt độ Kp giảm � cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. Chiều nghịch là chiều phát nhiệt
� Chiều thuận là chiều thu nhiệt.
B. BÀI TẬP
1. Một bình kín dung tích 1 lít chứa 1,5 mol H 2 và 1,0 mol N2 (có xúc tác và nhiệt độ thích hợp). Ở trạng
thái cân bằng có 0,2 mol NH3, tạo thành. Muốn hiệu suất đạt 25 % cần phải thêm vào bình bao nhiêu mol
N2?
2. Bình kín có thể tích khơng đổi là 0,5 lít chứa 0,5 mol H 2 và 0,5 mol N2 ở t0C, khi trạng thái cân bằng có
0,2 mol NH3 được tạo thành. Tính hằng số cân bằng KC của phản ứng tổng hợp NH3.
��
� 2HI(k)
3. Cho phản ứng : H 2 (k)  I 2 (k) ��
�
Ở nhiệt độ 4300C, hằng số cân bằng K C của phản ứng trên bằng 53,96. Đun nóng một bình kín dung tích
khơng đội 10 lít chứa 4,0 gam H 2 và 406,4 gam I2. Khi hệ phản ứng đạt trạng thái cân bằng ở 430 0C, thì
nồng độ của HI là bao nhiêu ?
��
� 2SO 3 (k); H  0 .
4. Cho cân bằng hoá học sau: 2SO 2 (k)  O 2 (k) ��
�
Cho các biện pháp: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dùng

thêm chất xúc tác V2O5, (5) giảm nồng độ SO3, (6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng. Những biện pháp
nào làm cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận? Giải thích?
5. Cho 5,6 gam CO và 5,4 gam H 2O vào một bình kín dung tích khơng đổi 10 lít. Nung nóng bình một
thời gian ở 8300C để hệ đạt đến trạng thái cân bằng:
CO(k)  H 2O(k) � CO 2 (k)  H 2 (k)
(hằng số cân bằng KC = 1). Tính nồng độ cân bằng của CO, H2O.
6. Để hòa tan hết một mẫu kẽm trong dung dịch HCl ở 20 0C cần 6 phút. Cũng mẫu kẽm đó tan trong dung
dịch axit nói trên ở 300C trong 3 phút. Hỏi để hòa | tan hết mẫu kẽm đó trong dung dịch axit nói trên ở
800C cần thời gian bao lâu?
7. Cho cân bằng sau (trong bình kín):
��
� CO(k)  H 2 (k) H  0
C(r)  H 2O(h) ��
�
Cân bằng trên sẽ chuyển dịch theo chiều nào nếu
a) tăng nhiệt độ.
b) tăng áp suất
Giải thích.

c) dùng chất xúc tác.

Trang 11


8. Cho 0,04 mol NO2 vào một bình kín dung tích 100 ml (ở t0C), sau 20 giây thấy | tổng nồng độ khí trong
bình là 0,30 mol/l. Tính tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo NO2, ở t0C) trong 20 giây.
9. Trong các cặp phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ lớn hơn ?
a) Fe  CuSO4  1M  và Fe  CuSO4  2 M  (cùng nhiệt độ)
0
0

b) Fe  CuSO4  1M , 25 C  và Fe  CuSO4  1M , 50 C 

c) Zn (hạt) + FeSO4 (2M) và Zn (bột) + FeSO4 (2M) (cùng nhiệt độ)
0

t
d) 2KClO3 (r) ��
� 2KCl(r)  3O 2 (r) và
M N O ,t
2KClO3 (r) ���
� 2KCl(r)  3O 2 (r)
0

10. a) Hỏi nồng độ CO trong phản ứng 2CO(k) � CO 2 (k)  C(r) tăng lên bao
nhiêu lần để tốc độ phản ứng tăng lên 16 lần.
b) Tác dụng giữa CO và Cl2 diễn ra theo phương trình:
CO(k)  Cl 2 (k) � COCl 2 (k)
Nồng độ CO là 0,4 M, của clo là 0,3M. Hỏi tốc độ phản ứng thay đổi thế nào
nếu nồng độ của clo tăng lên 0,8M, của CO tăng lên 0,6M
11. a) Cho phản ứng: A  k   2 B  k   C  k   D  k 
(1) Khi nồng độ chất B tăng lên 4 lần và nồng độ chất A khơng đổi thì tốc độ phản ứng tăng hay giảm bao
nhiêu lần ?
(2) Khi áp suất của hệ tăng lên 3 lần thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần?
b) Cho phản ứng: N 2 (k)  3H 2 (k) � 2NH 3 (k) Sau một thời gian, nồng độ các chất như:

 N 2   3M ;  H 2   2M ;  NH 3   4M .
Tính nồng độ ban đầu của N2 và H2.
12. Khi đun nóng HI trong bình kín, xảy ra phản ứng sau:
��
� H 2 (k)  I 2 (k); H  0

2HI(k) ��
�
a) Ở một nhiệt độ nào đó, hằng số cân bằng Kc của phản ứng là

1
. Tính xem có bao nhiêu phần trăm HI
81

bị phân hủy.
b) Tính hằng số cân bằng của các phản ứng sau ở cùng nhiệt độ như trên :
1
1
H 2 (k)  I 2 (k) � 2HI(k) và HI(k) � H 2 (k)  I 2 (k)
2
2
13. Cho 0,15 mol CaCO3 (r) vào bình chân khơng dung tích 1 lít để thực hiện
phản ứng sau : CaCO3 (r) � CaO(r)  CO 2 (k)
3
Ở nhiệt độ 8000 C , hằng số cân bằng K C  4.10
2
Ở nhiệt độ 8500 C , hằng số cân bằng K C  10
Tính hiệu suất chuyển hóa CaCO3 thành CaO và CO2 (% CaCO3 bị phân hủy) khi đạt đến trạng thái cân
bằng ở hai nhiệt độ trên. So sánh các kết quả thu được và hãy rút ra kết luận và giải thích.
14. Có cân bằng sau: N 2 O4 (k) � 2NO 2 (k)
a) Cho 9,2 gam N2O4 vào bình kín dung tích 5,864 lít ở 25 0C. Lúc cân bằng áp suất của hỗn hợp khí trong
bình là 0,5 atm. Tính áp suất riêng phần của N2O4 và NO2 lúc cân bằng.
b) Nếu tăng áp suất của hệ lúc cân bằng lên 0,75 atm thì áp suất riêng phần của NO 2 và N2O4 lúc này là
bao nhiêu ? Kết quả có phù hợp với ngun lí Le Chatelier hay không?
15. X là hỗn hợp của SO2 và O2, có tỉ khối so với H2 là 22,4. Nung nóng X một

Trang 12


1 trong bình kín có chất xúc tác thích hợp, thu được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H 2 là 26,67. Tính hiệu
suất của phản ứng tổng hợp SO3.
16. Cho phản ứng: 2SO 2 (k)  O 2 (k) � 2SO3 (k) H  198kJ
a) Giả sử ở một nhiệt độ nào đó, hỗn hợp cân bằng trong bình kín dung tích 1 lít có các thành phần sau
đây:  SO3   0, 45M;  O 2   0, 2M;  SO 2   0,15M
b) Giảm thể tích của của bình phản ứng xuống thì cân bằng chuyển dịch theo | chiều nào (nhiệt độ không
đổi)?
c) Nếu tăng nhiệt độ lên, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào?
d) Dự đoán điều kiện đúng để thực hiện sự điều chế SO 3 trong công nghiệp trên phương diện cân bằng
hóa học và thực tế sản xuất..
17. Ở nhiệt độ 1396K và áp suất 1,0133.10 0 N.m-2. Hãy tính hằng số cân bằng của phản ứng điều chế khi
than ướt:
CO(k)  H 2O(k) � H 2 (k)  CO 2 (k)
Biết: - Độ phân li của hơi nước thành hiđro và oxi là 0,567.10-4.
- Độ phân li của cacbon đioxit thành cacbon oxit và oxi là 1,551.10-4.
18. Cho phản ứng:
N 2O 4 (k) � 2NO 2 (k) H  61,5kJ
a) Cân bằng được thiết lập xuất phát từ a mol N 2O4. Thiết lập biểu thức K p  f (P,  ) trong đó P là áp suất
của hệ lúc cân bằng, a là độ phân li của N2O4.
b) Nếu có 1,588 gam N2O4 trong bình dung tích 0,50 lít ở 250C và P lúc cân bằng là 1,0 atm thì  , K p và
áp suất riêng phần của NO2, N2O4, lúc cân bằng là bao nhiêu?
19. Cho phản ứng:
��
� CO(k)  H 2 O(k)
CO 2 (k)  H 2 (k) ��
�
a) Hằng số cân bằng của phản ứng ở 850 0C bằng 1. Nồng độ ban đầu của CO 2 và H2 là 0,2M và 0,8M.

Tìm nồng độ 4 chất ở thời điểm cân bằng.
b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng (Kp) ở 250C. Cho biết:
CO(k)
Chất
H 2 (k)
CO 2 (k)
H 2 O(k)
-393,509
-110,525
-241,818
0
H 0298 (kJ / mol)
S298 (J / molK)
20. Xét cân bằng:

130,575

213,63

197,565

188,716

��
� 2NO(k)  Cl 2 (k)
2NOCl(k) ��
�
Các dữ liệu nhiệt động cho ở bảng sau:
NOC
0

51,71
H 298 (kJ / mol)
26,4
S298 (J / molK)

NO
90,25

Cl2
0

21,1

22,3

Cho rằng H, S thay đổi theo nhiệt độ khơng đáng kể.
a) Tính Kp của phản ứng ở 298K.
b) Tính Kp của phản ứng ở 475K.
c) Cho 2,00 gam NOCl vào bình chân khơng có dung tích 2,00 lít. Tính áp suất trong bình lúc cân bằng ở
298K và ở 475K.
C. HƯỚNG DẪN GIẢI
1. Vì thể tích bình 1 lít nên số mol bằng nồng độ mol
Trang 13


��
� 2NH 3 (k)
N 2 (k)  3H 2 (k) ��
�
bđ:

cb:

1,0
0,9

1,5
1,2

KC

0
0,2

(0, 2) 2
 0, 02572
0,9 �
(1, 2)3
Gọi x là số mol N2 cần thêm vào bình để hiệu suất phản ứng đạt 25%. Ta có :
N 2 (k)  3H 2 (k) � 2NH 3 (k) K C
� KC 

bđ:
pư:
cb:
�

(1,0+x)
0,125
(0,875+x)

1,5
� 0,375
1,125

0
� 0,25
0,25

(0, 25) 2
 0, 02572 � x  0,831(mol)
(0,875  x) �
(1,125)3

2.
��
� 2NH3 (k)
N 2 (k)  3H 2 (k) ��
�

� KC 

bđ:
pư:
cb:
2
 NH3 

1
0,2
0,8

 N2  �
 H2 

3



1
0,6
0,4

0
0,4
0,4

(0.4) 2
 3,125
0,8 �
(0, 4)3

3.
CH 2 

4
406, 4
 0, 2M;C I 2 
 0,16M
2.10
10.254

��
� 2HI(k)K C  53,96
H 2 (k)  I 2 (k) ��
�
Bđ: 0,2
0,16
Pư: x
x
Cb: (0,2 -x) (0,16-x)

�

0
2x
2x

(2 x) 2
 53,96 � x  0,1375M � [ HI ]  0, 275M
(0, 2  x) �
(0,16  x)

��
� 2SO 3 (k); H  0
4. 2SO 2 (k)  O 2 (k) ��
�
(1) Tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch) làm giảm | nhiệt độ của mơi
trường xuống vì H  0 nên chiều thuận là chiều toả nhiệt.
(2) Tăng áp suất chung của hệ phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm số | mol khí (chiều
thuận).
(3) Hạ nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều tăng nhiệt (chiều thuận)

(4) Dùng thêm chất xúc tác V20, cân bằng không chuyển dịch và chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng
thuận và nghịch với số lần bằng nhau.
(5) Giảm nồng độ SO3 cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận làm tăng nồng độ SO3 lên.
(6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng cân bằng chuyển dịch theo chiều tăng số mol khí (chiều nghịch).
5,6
5, 4
 0, 02M;CH 2O 
 0, 03M
5. CCO 
28.10
18.10
CO(k)  H 2O(k) � CO 2 (k)  H 2 (k); K C  1
Bđ:
Pư:

0,02
x

0,03
x

0
x

0
x
Trang 14


Cb:

0,02-x

0,03-x

x

x

 H2  �
 CO2  �
x2
 1 � x  0, 012M
[CO] �
 H 2O (0, 02  x) �(0, 03  x)
� [CO]  0,02  0,012  0, 008M;  H 2O   0, 03  0, 012  0, 018M
KC 

6.

t2 t1
80  20
v2
v
 2 10 � 2  2 10  26
v1
v1

Khi nhiệt độ tăng từ 200C đến 800C thì tốc độ phản ứng tăng lên 2 lần
� Thời gian giảm xuống 26 lần.

Thời gian để hoà tan hết mẫu kẽm trong dung dịch HCl ở 800C là
6.60
 5, 625 giây
26
7. a) Tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch) vì H  0
b) Tăng áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm số mol khí (chiều nghịch).
c) Dùng chất xúc tác cân bằng không chuyển dịch và chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và
nghịch lên với số lần như nhau.
��
� N 2 O 4 (k)
2NO 2 (k) ��
8.
�
bđ:
0,4
� x
pư:
2x
cịn: 0,4 -2x
� CM khí  0, 4  2x  x  0,3 � x  0,1mol / l
�v 

CNO2
t



0, 4  0, 2
 0, 01(mol / l.s)
20

10. a) Gọi  CO  lúc tốc độ V1 là x, gọi [CO] lúc tốc độ V2 là y
V2  16V1; V1  kx 2 ; V2  ky 2 � ky 2  16kx 2 � y  4x
� [CO] tăng lên 4 lần
 Cl2   k.0, 4.0,3  0,12k; V2  k[CO] �
 Cl2   k.0,8.0, 6  0, 48k
b) V1  k[CO] �
� V2  4V1 � Tốc độ phản ứng tăng lên 4 lần
11.
a) A(k )  2 B (k ) � C (k )  D(k )
V  k[A][B]2
• Khi nồng độ chất B tăng lên 4 lần và nồng độ chất A khơng đổi thì tốc độ phản ứng tăng lên 42 = 16 lần
• Khi áp suất của hệ tăng lên 3 lần thì nồng độ chất A và B đều tăng lên 3 lần � tốc độ phản ứng tăng lên
33 = 27 lần
N 2 (k)  3H 2 (k) � 2NH 3 (k)
b)
Ban đầu: a
b
0
�
Phản ứng: x � 3x
2x
Cân bằng: 3
2
4
�  NH 3   2 x  4 � x  2M

 N 2   a  x  3 � a  3  x  3  2  5M
 H 2   b  3x  2 � b  2  3x  2  6  8M
Trang 15

2HI(k) � H 2 (k)  I 2 (k); K C 

12. a)
Ban đầu:
Phản ứng:
Cân bằng:

1
81

x
0
0
�
�
x1
0,5 x1
0,5 x1
x - x1 0, 5 x1
0,5 x1

2
H2  �
I2 
0,5x1 




1
x
1
KC 
�
 � 1
 0,1818( 18,18%)
2
2
[HI]
 x  x1  81 x 5,5

b)

��
� 2HI(k)
H 2 (k)  I 2 (k) ��
�
HI(k) �

13.

K�
C 

1
 81
KC

1

1
1/2
H 2 (k)  I 2 (k) K C "   K C   9
2
2
CaCO3 (r) � CaO(r)  CO 2 (k); K C

Ban đầu:
0,15
Phản ứng:
x
Cân bằng:
0,15 – x
� K C   CO 2   x
Hiệu suất chuyển hóa CaCO3 : H 

0
x
x

0
x
x

100%
x�
100% K C �

0,15
0,15

3
Ở nhiệt độ 8000C, hằng số cân bằng K C  4.10 � H 

2
Ở nhiệt độ 850 C, hằng số cân bằng K C  10 � H 

0

4.103 �
100%
 2, 67%
0,15

102 �
100%
 6, 67%
0,15

� H  8500 C   H  8000 C 
Vậy khi tăng nhiệt độ thì hiệu suất chuyển hóa CaCO 3 tăng vì hằng số cân bằng K của phản ứng phân hủy
CaCO3 tăng.
14.
9, 2
 0,1(mol)
a) n N 2O4 
92
N 2O 4 (k) � 2NO 2 (k)
Ban đầu:
0,1

0
Phản ứng:
x
2x
Cân bằng:
0,1-x
2x
Số mol hỗn hợp khí khi cân bằng là:
PV
0,5 �
5,864
0,1  x  2 x  0,1  x 

 0,12 � x  0,02mol
RT 0, 082(273  25)
PNO 2 

n NO2
n hh

�
Ph 

2.0, 02
�
0,5  0,167atm
0.12

PN 2O4  Ph  PNO2  0,5  0,167  0,333 atm
b) Hằng số cân bằng của phản ứng:

KP 

2
PNO
2

PN2O2

(0,167) 2

 8,375.102
0,333

Gọi a là áp suất riêng phần của NO2 � Áp suất riêng phần của N2O4 là (0,75 - a) atm
Trang 16


a2
 8,375.102 � a 2  8,375.102 a  6, 28125.102  0
(0, 75  a )
� a  0, 212atm  PNO 2 ; PN 2O4  0, 75  0, 212  0,538atm
Phệ (atm)
PNO2

0,5
0,167
 0,501
0,333

PN 2O4

0.75
0, 212
 0,394
0,538

Như vậy, khi tăng áp suất của hệ thì cân bằng đã chuyển dịch theo chiều nghịch làm giảm nồng độ NO 2 và
tăng nồng độ N2O4, nghĩa là cân bằng đã chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí của hệ xuống, điều
đó phù hợp với ngun lí Le Chatelier.
15. Gọi x, y lần lượt là số mol ban đầu của SO2 và O2. Ta có:
64 x  32 y
 2.22, 4 � y  1,5 x
x y
��
� 2SO3 (k)
2SO 2 (k)  O 2 (k) ��
�
Ban đầu:
Phản ứng:

x
xh �
Cân bằng: x  1  h 

1,5x
0,5xh

0
� xh

1,5x – 0,5xh xh

� n s  x(1  h)  1.5x  0,5xh  xh  2.5x  0.5xh
nt  x  1n5 x  2,5
16. Bạn đọc tự giải. Đáp số: 75%
��
� H 2 (k)  CO 2 (k)
CO(k)  H 2 O(k) ��
17.
�
Theo định luật tác dụng khối lượng: K p 

PCO2 �
PH 2
PCO �
PH2 0

Giá trị Kp của phản ứng trên có thể tính từ hằng số phân li của H2O và CO2.
2CO 2 (k) � 2CO(k)  O2 (k)
K P(CO2 ) 

2
PCO
.PO2



 1

2

PCO
2

2H 2O(k) � 2H 2 (k)  O 2 (k)
K p(H2O) 

PH2 2 �
PO2

 2

2
P11,0

Vì khi tạo thành khí than ướt, CO2 tồn tại cùng với hơi H2O nên nồng độ cân bằng của O2 khi phân li CO2
và hơi H2O là bằng nhau. Do vậy, chia (2) cho (1), ta được:
K P(H2O)
K P(CO2 )



2
PCO
, PH22 �
PO2
2
2
H2 O

P

2
CO

�
P �
PO2



2
PCO
P112
,�
2
H 2O

P

2
CO

�
P

 K 2p � K p 

K p(H 2 O)
K P CO2 

Để giải bài toán này, ta biểu diễn hằng số cân bằng của phản ứng phân li hơi nước và cacbon đioxit qua
áp suất tổng cộng và độ phân li:
2  1  1 
21
1
PCO 
P; PO2 
P; PCO2 
P
2  1
2  1
2  1
Thay vào (1): K P(CO2 )

P31
� 3  1,890.108
P 2

(vì 1  1 )
Trang 17


Thay vào (2) ta có:
P3
0,9234.10 8
 0, 699
K P H2O  � 1  0,9234.108 ( vì  2  1 ) � K P 
1,890.108
2
��

� 2NO 2 (k) n khi
N 2O 4 (k) ��
�

18. a)
Ban đầu:
Phản ứng:

a
a

Cân bằng:

a  1 

0
2 a

a
a 1 

2 a

Áp suất riêng phần tại cân bằng:
2 a
2
�
PNO2 
P
P�

2
PNO
a (1   )
1 �
4 2 P
2

�� K P 
a (1   )
1  �
PN 2O 4 1   2
PN 2O4 
P
P
a (1   )
1  �
�
1,588
 0, 01726  1,726.102 mol
92
PV
1.0,5
� nkhi  a(1   )  1, 726.102 (1   ) 

 0, 02046
RT 0, 082.298
�   0,1854(18,54%)

b) Ta có: a 

Kp 

2
PNO
2

PN2O4



4 2 P 4.0,1854 2 �
1

 0,1424
2
2
1
1  0,1854

2 P 2.0,1854.1

 0,3128(atm)
1   1  0,1854
(1   ) P (1  0,1854) �
1


 0, 6872(atm)
1 
1  0,1854

PNO2 
PN 2O4
19.

��
� CO(k)  H 2 O(k)
CO 2 (k)  H 2 (k) ��
�

a)
Ban đầu:
Phản ứng:
Cân bằng:
Ta có: K C 

a
x
 0, 2  x 

0,8
x 2 a
 0,8  x 

0
x

0
x

x

x

x2
 1 � x  0,16M
(0, 2  x)(0,8  x)

Vậy:

 CO2   0, 2  0,16  0,04M;  H 2   0,8  0,16  0, 64M
[CO]   H 2O   0,16M

b) Ta có:
0
H 298
(phản ứng)  110,525  (241,818)  (393,509)  41,166kJ / mol
0
S 298
(phản ứng)  197,565  188, 716  (213.63  130,575)  42, 076kJ / mol

Mà:
G 0298  I0298  TS0298  RT ln K P
� KP  e



0
H o298 T S 298

RT

e



1.166.103  298.42.076
8.314.298

 9,592.106
Trang 18


20.
��
� 2NO(k)  Cl 2 (k)
a) 2NOCl(k) ��
�
Ta có:
0
H 298
(phản ứng)  2.90, 25  2.51, 71  77, 08kJ.mol 1  77,08.103 J.mol1
0
H 298
K 1
(phản ứng)  2.21.1  22,3  2.26, 4  11, 7J.mol1 �
0
G 0298  H 0208  TS298
 RTlnK p

� KP  e



H e2 m  TSO
2m

e

RT



77.08101  29811.7
8314.798

 1, 26.1013

b) Cho rằng H , S thay đổi theo nhiệt độ không đáng kể nên:
�Kp e
'



0
H 0298 T S 298

475R

e



77.08.103  475.11.7
8.314.475

 1,36.108

'
c) Ở 298K và ở 475K, KP và K P đều rất nhỏ nên ta có thể coi như NOCl phân hủy không đáng kể

� n khi  n NOCl ban đầu = 0,03 mol
nRT 0, 03.0, 082.298

 0,367atm
V
2
nRT 0, 03.0, 082.475


 0,584atm
V
2

P298 
P475

Trang 19