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 hãy rút ra kết luận và giải thích. Giải Phản ứng xảy ra: \(CaC{O_{3\,\left( r \right)}}\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,Ca{O_{\left( r \right)}} + C{O_{2\left( k \right)}};\,\,K = \left[ {C{O_2}} \right]\) + Ở nhiệt độ 8200C: \({K_c} = 4,{28.10^{ - 3}},\) do đó \(\left[ {C{O_2}} \right] = 4,{28.10^{ - 3}}\,\,\left( {mol/l} \right)\) \( \Rightarrow H\% = {{4,{{28.10}^{ - 3}}} \over {0,1}}.100 = 4,28\% \) + Ở nhiệt độ 8800C: \({K_c} = 1,{06.10^{ - 2}},\) do đó \(\left[ {C{O_2}} \right] = 1,{06.10^{ - 2}}\,\,\left( {mol/l} \right)\) \( \Rightarrow H\% = {{1,{{06.10}^{ - 3}}} \over {0,1}}.100 = 10,6\% \) Vậy ở nhiệt độ cao hơn, lượng CaO, CO2 tạo thành theo phản ứng nhiều hơn, nghĩa là ở nhiệt độ cao hơn, hiệu suất chuyển hóa CaCO3 thành CaO và CO2 lớn hơn. Giải thích: Phản ứng nung vôi là phản ứng thu nhiệt. Cân bằng phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. 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 hãy rút ra kết luận và giải thích. Lời giải: Phản ứng xảy ra: CaCO3 (r) ⇌ CaO(r) + CO2(k); K = [CO2]. + Ở nhiệt độ 820oC: KC = 4,28.10-3, do đó [CO2] = 4,28.10-3 (mol/l) + Ở nhiệt độ 880) o C: KC = 1,06.10-2, do đó [CO2] = 1,06.10-2 (mol/l) Vậy ở nhiệt độ cao hơn, lượng CaO, CO2 tạo thành theo phản ứng nhiều hơn, nghĩa là ở nhiệt độ cao hơn hiệu suất chuyển hóa CaCO3 thành CaO và CO2 lớn hơn. Giải thích: Phản ứng nung vôi là phản ứng thu nhiệt. Cân bằng phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.
Giải Chọn D. Bài 3 trang 216 SGK Hóa học 10 Nâng cao Trong các cặp phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ lớn hơn?
Giải Phản ứng có tốc độ lớn hơn: \(\eqalign{ & a)\,\,Fe + CuS{O_4}\left( {4M} \right) \cr & b)\,\,Zn + CuS{O_4}\,\,\left( {2M,{{50}^0}C} \right) \cr & c)\,\,Zn\,(bột)\, + CuS{O_4}\,\left( {2M} \right) \cr & d)\,\,2{H_2} + {O_2}\,\,\buildrel {Pt,{t^0}\,thường} \over \longrightarrow \,\,2{H_2}O \cr} \) Bài 4 trang 216 SGK Hóa học 10 Nâng cao Cho phản ứng thuận nghịch sau: \(2NaHC{O_3}(r )\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}}N{a_2}C{O_3}\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right) + {H_2}O\left( k \right)\) \(\Delta H = 129kJ\) Có thể dùng những biện pháp gì để chuyển hóa nhanh và hoàn toàn NaHCO3 thành Na2CO3 ? Giải Biện pháp để cân bằng chuyển dịch hoàn toàn theo chiều thuận: - Đung nóng. - Giảm áp suất bằng cách thực hiện phản ứng trong bình hở. Bài 5 trang 216 SGK Hóa học 10 Nâng cao Khi đun nóng HI trong một bình kín, xảy ra phản ứng sau: \(2HI\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,{H_2}\left( k \right) + {I_2}\left( k \right)\)
\(HI\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,{1 \over 2}{H_2}\left( k \right) + {1 \over 2}{I_2}\left( k \right)\) và \({H_2}\left( k \right) + {I_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2HI\,\left( k \right)\) Giải Gọi \({K_{{C_1}}},{K_{{C_2}}},{K_{{C_3}}}\) lần lượt là các hằng số cân bằng của các phản ứng đã cho.
Giả sử ban đầu nồng độ HI là 1 mol/l Tại thời điểm cân bằng nồng độ HI phân hủy là 2x: [H2] = [I2] = x. \(\left[ {HI} \right] = \left( {1 - 2x} \right) \Rightarrow {{{x^2}} \over {{{\left( {1 - 2x} \right)}^2}}} = {1 \over {64}} \Rightarrow x = 0,1\) Phần trăm HI bị phân hủy: \({{0,1.2} \over 1}.100\% = 20\% \) b) \(\eqalign{ & HI\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,{1 \over 2}{H_2}\left( k \right) + {1 \over 2}{I_2}\left( k \right);\cr&{K_{{C_2}}} = {{{{\left[ {{H_2}} \right]}{{1 \over 2}}}{{\left[ {{I_2}} \right]}{{1 \over 2}}}} \over {\left[ {HI} \right]}} = \sqrt {{K_{{C_1}}}} = {1 \over 8} \cr & {I_2}\left( k \right) + {H_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2HI\left( k \right);\cr&{K_{{C_3}}} = {{{{\left[ {HI} \right]}^2}} \over {\left[ {{I_2}} \right]\left[ {{H_2}} \right]}} = {1 \over {{K_{{C_1}}}}} = 64 \cr} \) Bài 6 trang 217 SGK Hóa học 10 Nâng cao Phản ứng nung vôi xảy ra như sau trong một bình kín: \(CaC{O_3}\left( r \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,CaO\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right)\, ;\,\,\,\Delta H = 178kJ\) Ở 8200C hằng số cân bằng Kc = 4,28.10-3.
- Thêm khí CO2 vào. - Lấy bớt một lượng CaCO3 ra. - Tăng dung tích của bình phản ứng lên. - Giảm nhiệt độ của phản ứng xuống.
Giải Phản ứng nông vôi: \(CaC{O_3}\left( r \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,CaO\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right);\,\,\Delta H = 178kJ\)
- Lượng CaCO3(r) không ảnh hưởng đến Kc. - Khi tăng dung tích của bình phản ứng, Kc giảm vì [CO2] giảm. - Khi giảm nhiệt độ, cân bằng của phản ứng nung vôi chuyển dịch theo chiều nghịch. Nồng độ CO2 giảm dần đến Kc giảm.
Nếu đậy kín, áp suất khí CO2 tăng, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. Giải thích : Áp dụng nguyên lý La Sơ-tơ-li-ê nên \({K_c} = \left[ {C{O_2}} \right]\) Bài 7 trang 217 SGK Hóa học 10 Nâng cao Cho 0,1 mol CaCO3(r) vào bình chân không dung tích 1 lít để thực hiện phản ứng sau: \(CaC{O_3}\left( r \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,CaO\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right)\) Ở nhiệt độ 8200C, hằng số cân bằng \({K_c} = 4,{28.10^{ - 3}}\) Ở nhiệt độ 8800C, hằng số cân bằng \({K_c} = 1,{06.10^{ - 2}}\) 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 hãy rút ra kết luận và giải thích. Giải Phản ứng xảy ra: \(CaC{O_{3\,\left( r \right)}}\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,Ca{O_{\left( r \right)}} + C{O_{2\left( k \right)}};\,\,K = \left[ {C{O_2}} \right]\) + Ở nhiệt độ 8200C: \({K_c} = 4,{28.10^{ - 3}},\) do đó \(\left[ {C{O_2}} \right] = 4,{28.10^{ - 3}}\,\,\left( {mol/l} \right)\) \( \Rightarrow H\% = {{4,{{28.10}^{ - 3}}} \over {0,1}}.100 = 4,28\% \) + Ở nhiệt độ 8800C: \({K_c} = 1,{06.10^{ - 2}},\) do đó \(\left[ {C{O_2}} \right] = 1,{06.10^{ - 2}}\,\,\left( {mol/l} \right)\) \( \Rightarrow H\% = {{1,{{06.10}^{ - 3}}} \over {0,1}}.100 = 10,6\% \) Vậy ở nhiệt độ cao hơn, lượng CaO, CO2 tạo thành theo phản ứng nhiều hơn, nghĩa là ở nhiệt độ cao hơn, hiệu suất chuyển hóa CaCO3 thành CaO và CO2 lớn hơn. Giải thích: Phản ứng nung vôi là phản ứng thu nhiệt. Cân bằng phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ. |