Hoá học 11 trang 14 Bài 1: Khái niệm về cân bằng hóa học
Hoá học 11 trang 14 Bài 1: Khái niệm về cân bằng hóa học
Giải Hoá học 11 trang 14 Bài 1: Khái niệm về cân bằng hóa học sách Kết nối tri thức có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong sách giáo khoa Hoá học lớp 11. Mời các em học sinh cùng quý phụ huynh tham khảo.
Trang 7 Hoá học 11
Câu 1 trang 7 SGK Hoá học 11
Quá trình hình thành hang động, thạch nhũ là một ví dụ điển hình về phản ứng thuận nghịch trong tự nhiên.
Nước có chứa CO2 chảy qua đá vôi, bào mòn đá tạo thành Ca(HCO3)2, (phản ứng thuận) góp phần hình thành các hang động. Hợp chất Ca(HCO3)2 trong nước lại bị phân huỷ tạo ra CO2 và CaCO3 (phản ứng nghịch), hình thành các thạch nhũ, măng đá, cột đá.
Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong hai quá trình trên.
Lời giải
CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2
Trang 8 Hoá học 11
Câu 2 trang 8 SGK Hoá học 11
Phản ứng xảy ra khi cho khí Cl2 tác dụng với nước là một phản ứng thuận nghịch. Viết phương trình hoá học của phản ứng, xác định phản ứng thuận, phản ứng nghịch.
Lời giải
Phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi cho khí Cl2 tác dụng với nước:
Cl2(aq) + H2O(l) ⇌ HCl(aq) + HClO(aq)
Phản ứng thuận: Cl2 + H2O → HCl + HClO.
Phản ứng nghịch: HCl + HClO → Cl2 + H2O.
Câu 3 trang 8 SGK Hoá học 11
Nhận xét nào sau đây không đúng?
A. Trong phản ứng một chiều, chất sản phẩm không phản ứng được với nhau tạo thành chất đầu.
B. Trong phản ứng thuận nghịch, các chất sản phẩm có thể phản ứng với nhau để tạo thành chất đầu.
C. Phản ứng một chiều là phản ứng luôn xảy ra không hoàn toàn.
D. Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau trong cùng điều kiện.
Lời giải:
Đáp án đúng là: C
Giải thích: Phản ứng 1 chiều là phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Trang 9 Hoá học 11
Câu 4 trang 9 SGK Hoá học 11
a) Vẽ dạng đồ thị biểu diễn tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch theo thời gian.
b) Xác định trên đồ thị thời điểm phản ứng trên bắt đầu đạt đến trạng thái cân bằng.
Lời giải
a) Dạng đồ thị biểu diễn tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch theo thời gian:
b) Tại thời điểm số mol của các chất hydrogen, iodine, hydrogen iodide không thay đổi nữa thì phản ứng đạt trạng thái cân bằng.
Câu 5 trang 9 SGK Hoá học 11
Cho các nhận xét sau:
a) Ở trạng thái cân bằng, tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.
b) Ở trạng thái cân bằng, các chất không phản ứng với nhau.
c) Ở trạng thái cân bằng, nồng độ các chất sản phẩm luôn lớn hơn nồng độ các chất đầu.
d) Ở trạng thái cân bằng, nồng độ các chất không thay đổi.
Các nhận xét đúng là
(a) và (b).
(b) và (c).
(a) và (c).
(a) và (d).
Lời giải
Đáp án đúng là: D
Trang 10 Hoá học 11
Câu 6 trang 10 SGK Hoá học 11
Viết biểu thức hằng số cân bằng cho các phản ứng sau:
a) Phản ứng tổng hợp ammonia: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
b) Phản ứng nung vôi: CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)
Lời giải
Biểu thức hằng số cân bằng của các phản ứng:
a) KC=
b) KC= [CO2]
Chú ý:
Đối với các phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ của chất rắn trong biểu thức hằng số cân bằng.
Câu 7 trang 10 SGK Hoá học 11
Ở toC, nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng là:
[N2] = 0,45 M; [H2] = 0,14 M; [NH3] = 0,62 M.Tính hằng số cân bằng KC của phản ứng trên tại t oC.
Lời giải
Hằng số cân bằng KC của phản ứng tại t oC là:
KC = = Các yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng hoá học
Trang 13 Hoá học 11
Câu 8 trang 13 SGK Hoá học 11
Cho các cân bằng sau:
CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)
2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)
Nếu tăng nhiệt độ, các cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích.
Lời giải
Cân bằng: CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)
⇒ Chiều thuận thu nhiệt.
Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, tức là chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ.
Cân bằng: 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)
⇒ Chiều thuận toả nhiệt.
Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, tức là chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ.
Câu 9 trang 13 SGK Hoá học 11
Ester là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, một số ester được dùng làm chất tạo mùi thơm cho các loại bánh, thực phẩm. Phản ứng điều chế ester là một phản ứng thuận nghịch:
CH3COOH(l) + C2H5OH(l) ⇌ CH3COOC2H5(l) + H2O(l)
Hãy cho biết cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nào nếu
a) Tăng nồng độ của C2H5
b) Giảm nồng độ của CH3COOC2H5.
Lời giải
a) Tăng nồng độ của C2H5OH, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận, tức chiều làm giảm nồng độ của C2H5
b) Giảm nồng độ của CH3COOC2H5, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận, tức chiều làm tăng nồng độ CH3COOC2H5.
Trang 14 Hoá học 11
Câu 10 trang 14 SGK Hoá học 11
Cho các cân bằng sau:
a) 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)
b) CO(g) + H2O(g) ⇌ H2(g) + CO2(g)
c) PCl5(g) ⇌ Cl2(g) + PCl3(g)
d) H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)
Nếu tăng áp suất và giữ nguyên nhiệt độ, các cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích.
Lời giải
a) 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)
Nếu tăng áp suất và giữ nguyên nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận, tức chiều làm giảm áp suất (hay chiều làm giảm số mol khí).
b) CO(g) + H2O(g) ⇌ H2(g) + CO2(g)
Nếu tăng áp suất và giữ nguyên nhiệt độ, cân bằng sẽ không chuyển dịch, do đối với phản ứng thuận nghịch có tổng hệ số tỉ lượng của các chất khí ở hai vế của phương trình hoá học bằng nhau thì trạng thái cân bằng của hệ không bị chuyển dịch khi thay đổi áp suất chung của hệ.
c) PCl5(g) ⇌ Cl2(g) + PCl3(g)
Nếu tăng áp suất và giữ nguyên nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch, tức chiều làm giảm áp suất (hay chiều làm giảm số mol khí).
d) H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)
Nếu tăng áp suất và giữ nguyên nhiệt độ, cân bằng sẽ không chuyển dịch, do đối với phản ứng thuận nghịch có tổng hệ số tỉ lượng của các chất khí ở hai vế của phương trình hoá học bằng nhau thì trạng thái cân bằng của hệ không bị chuyển dịch khi thay đổi áp suất chung của hệ.
Câu 11 trang 14 SGK Hoá học 11
Trong công nghiệp, khí hydrogen được điều chế như sau:
Cho hơi nước đi qua than nung nóng, thu được hỗn hợp khí CO và H2 (gọi là khí than ướt):
C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2
Trộn khí than ướt với hơi nước, cho hỗn hợp đi qua chất xúc tác Fe2O3:
CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g)
a) Vận dụng nguyên lí Le Chatelier, hãy cho biết cần tác động yếu tố nhiệt độ như thế nào để các cân bằng (1), (2) chuyển dịch theo chiều thuận.
b)Trong thực tế, ở phản ứng (2), lượng hơi nước được lấy dư nhiều (4 – 5 lần) so với khí carbon monoxide. Giải thích.
c) Nếu tăng áp suất, cân bằng (1), (2) chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích.
Lời giải
a)
Cân bằng 1: C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g)
⇒ Chiều thuận thu nhiệt.
Vậy để cân bằng (1) chuyển dịch theo chiều thuận cần tăng nhiệt độ của hệ.
Cân bằng 2: CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g)
⇒ Chiều thuận toả nhiệt
Vậy để cân bằng (2) chuyển dịch theo chiều thuận cần giảm nhiệt độ của hệ.
b) Trong thực tế, ở phản ứng (2), lượng hơi nước được lấy dư nhiều (4 – 5 lần) so với khí carbon monoxide. Do:
+ Tăng lượng hơi nước ⇒ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (tức chiều làm giảm lượng hơi nước) ⇒ tăng hiệu suất thu khí hydrogen.
+ Ngoài ra, hơi nước có giá thành rẻ hơn và không độc hại so với sử dụng lượng dư carbon monoxide.
Câu 12 trang 14 SGK Hoá học 11
Trong cơ thể người, hemoglobin (Hb) kết hợp với oxygen theo phản ứng thuận nghịch được biểu diễn đơn giản như sau:
Hb + O2 ⇌ HbO2
Ở phổi, nồng độ oxygen lớn nhất nên cân bằng trên chuyển dịch sang phải, hemoglobin kết hợp với oxygen. Khi đến các mô, nồng độ oxygen thấp, cân bằng trên chuyển dịch sang trái, giải phóng oxygen. Nếu thiếu oxygen ở não, con người có thể bị đau đầu, chóng mặt.
a) Vận dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelie, em hãy đề xuất biện pháp để oxygen lên não được nhiều hơn?
b) Khi lên núi cao, một số người cũng gặp hiện tượng bị đau đầu, chóng mặt. Dựa vào cân bằng trên, em hãy giải thích hiện tượng này.
Lời giải
a) Để oxygen lên não nhiều hơn thì hàm lượng oxygen hít vào phổi cũng phải nhiều hơn. Một số biện pháp đề xuất để oxygen lên não nhiều hơn:
+ Tập thể dục và hít thở đúng cách.
+ Giảm lo âu, căng thẳng và có chế độ dinh dưỡng hợp lí.
+ Không hút thuốc lá, tránh xa nơi có khói thuốc.
+ Bảo vệ môi trường không khí trong lành, tránh ô nhiễm không khí.
+ Trồng nhiều cây xanh…
b) Khi lên núi cao, một số người cũng gặp hiện tượng bị đau đầu, chóng mặt. Do ở trên núi cao, hàm lượng oxygen loãng, dẫn đến khi đến các mô cân bằng: Hb + O2⇌ HbO2chuyển dịch theo chiều nghịch, giải phóng oxygen.