Tốc độ phản ứng

TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

1. Khái niệm và biểu thức tính

- Tốc độ phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự nhanh hay chậm của phản ứng và được xác định bằng độ biến thiên nồng độ của chất trong một đơn vị thời gian.

- Các biểu thức tính tốc độ của phản ứng:

 Δv = ΔC/Δt (1)

ΔC: độ biến thiên nồng độ của chất (lấy trị tuyệt đối)

Δt: khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên nồng độ.

Với phản ứng: xA + yB → sản phẩm thì:

v = k.[A]^x.[B]^y (2)

2. Các yếu tố có ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng

a. Nhiệt độ

- Nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng và ngược lại vì khi tăng nhiệt độ, tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử tăng → các phân tử va chạm với nhau nhiều hơn và mạnh hơn → phản ứng xảy ra nhanh hơn. Thông thường khi nhiệt độ tăng lên 10⁰C thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần.

- Nếu tăng nhiệt độ phản ứng lên t⁰C thì tốc độ phản ứng tăng α^t/10 (với α là hệ số nhiệt độ - số lần tăng tốc độ khi nhiệt độ tăng lên 10⁰C).

b. Nồng độ các chất tham gia phản ứng

     Nồng độ chất tham gia phản ứng tăng thì tốc độ phản ứng tăng (điều này được thấy rõ theo biểu thức (2) vì khi nồng độ chất tham gia phản ứng tăng thì va chạm giữa các phân tử chất tăng → va chạm hiệu quả tăng.

c. Áp suất

- Áp suất chỉ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng có mặt của chất khí.

- Nếu áp suất tăng (nồng độ chất tham gia phản ứng tăng) thì tốc độ phản ứng tăng.

d. Diện tích tiếp xúc bề mặt

- Diện tích tiếp xúc bề mặt tăng thì tốc độ phản ứng tăng

- Diện tích tiếp xúc tỷ lệ nghịch với kích thước của chất rắn.

e. Xúc tác

     Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng. Chất kìm hãm làm giảm tốc độ phản ứng.

     Ngoài các yếu tố trên thì có nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như: môi trường thực hiện phản ứng; tốc độ khuấy trộn...

BÀI TẬP ÁP DỤNG

Câu 1.Cho cân bằng hoá học: N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k); phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt.

Cân bằng hoá học không bị chuyển dịch khi:

A. thay đổi nồng độ N2.         B. thêm chất xúc tác Fe.         C. thay đổi áp suất của hệ.      D. thay đổi nhiệt độ.

Câu 2. Cho các cân bằng hoá học:

N2 (k) + 3H2 (k)  2NH3 (k)     (1)        ;           H2 (k) + I2 (k)  2HI (k)                        (2)

2SO2 (k) + O2 (k)  2SO3 (k)    (3)        ;           2NO2 (k)  N2O4 (k)                 (4)

Khi thay đổi áp suất những cân bằng hóa học bị chuyển dịch là:

A. (1), (2), (3).             B. (2), (3), (4).             C. (1), (3), (4).                         D. (1), (2), (4).

Câu 3. Hằng số cân bằng của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào:

A. nhiệt độ.                 B. áp suất.                   C. chất xúc tác.                       D. nồng độ.

Câu 4. Cho phương trình hoá học của phản ứng tổng hợp amoniac: N₂ (k) + 3H₂ (k)  2NH₃ (k)

Khi tăng nồng độ của H₂ lên 2 lần, tốc độ phản ứng thuận:

A. tăng lên 8 lần.         B. giảm đi 2 lần.          C. tăng lên 6 lần.                     D. tăng lên 2 lần.

Câu 5. Cho cân bằng hóa học: N₂ (k) + 3H₂(k)  2NH₃ (k) ΔH < 0

Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận khi

A. giảm áp suất của hệ phản ứng.                               B. tăng áp suất của hệ phản ứng.

C. tăng nhiệt độ của hệ phản ứng.                              D. thêm chất xúc tác vào hệ phản ứng.

Câu 6. Cho phản ứng: H₂ (k) + I₂ (k)⇌ 2HI (k)

Ở nhiệt độ 430°C, hằng số cân bằng K_C của phản ứng trên bằng 53,96. Đun nóng một bình kín dung tích không đổi 10 lít chứa 4,0 gam H₂ và 406,4 gam I₂. Khi hệ phản ứng đạt trạng thái cân bằng ở 430°C, nồng độ của HI là:

A. 0,275M.                  B. 0,320M.                  C. 0,151M.                              D. 0,225M.

Câu 7. Cho cân bằng: 2SO₂ (k) + O₂ (k) ⇄ 2SO₃ (k). Khi tăng nhiệt độ thì tỉ khối của hỗn hợp khí so với H₂ giảm đi. Phát biểu đúng khi nói về cân bằng này là:

A. Phản ứng thuận toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.

B. Phản ứng nghịch thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

C. Phản ứng nghịch toả nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

D. Phản ứng thuận thu nhiệt, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch khi tăng nhiệt độ.

Câu 8. Xét cân bằng: N₂O₄ (k) ⇄ 2NO₂ (k) ở 25^oC. Khi chuyển dịch sang một trạng thái cân bằng mới nếu nồng độ của N₂O₄ tăng lên 9 lần thì nồng độ của NO₂

A. tăng 9 lần.              B. giảm 3 lần.              C. tăng 4,5 lần.                        D. tăng 3 lần.

Câu 9.  Cho cân bằng (trong bình kín) sau:

CO (k) + H₂O (k)  CO₂ (k) + H₂ (k) ΔH < 0

Trong các yếu tố: (1) tăng nhiệt độ; (2) thêm một lượng hơi nước; (3) thêm một lượng H₂; (4) tăng áp suất chung của hệ; (5) dùng chất xúc tác.

Dãy gồm các yếu tố đều làm thay đổi cân bằng của hệ là:

A. (2), (3), (4).             B. (1), (2), (3).             C. (1), (2), (4).                         D. (1), (4), (5).

Câu 10. Cho cân bằng hoá học sau: 2SO₂ (k) + O₂ (k) ⇄ 2SO₃ (k); ΔH < 0.

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?

A. (1), (2), (4), (5).      B. (2), (3), (5).             C. (2), (3), (4), (6).                  D. (1), (2), (4).

ĐÁP ÁN