Bài tập cân bằng hóa học và tốc độ phản ứng môn hóa học 12

BÀI TẬP CÂN BẰNG HểA HỌC VÀ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG
1. ở 6000K đối với phản ứng: H2 + CO2 ⇌ H2O(k) + CO có nồng độ cân bằng của H2, CO2, H2O và CO lần lượt bằng 0,600; 0,459; 0,500 và 0,425 mol./1.
 a) Tìm Kc, Kp của phản ứng.
 b) Nếu lượng ban đầu của H2 và CO2 bằng nhau và bằng 1 mol được đặt vào bình 5 lít thì nồng độ cân bằng các chất là bao nhiêu?
Đ a) Kc = = = 0,7716 ; Kp = Kc(RT)∆n = 0,7716 (do ∆n = 0)
b) Tại CBHH: [H2O] = a ; [CO] = a ; [H2] = [CO2] = 0,2 – a 
 Ta có : = 0,7716 đ a = 0,094 và 0,2 – a = 0,106 
 Đáp số: Kc = Kp = 0,772; [H2] = [CO2] = 0,106 M và [H2O] = [CO] = 0,094 M.
2. ở 1000K hằng số cân bằng Kp của phản ứng 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 bằng 3,50 atm-1.
 Tính áp suất riêng lúc cân bằng của SO2 và SO3 nếu áp suất chung của hệ bằng 1atm và áp suất cân bằng của O2 bằng 0,1atm. 
Đ Gọi x là áp suất riêng của SO2 thì áp suất riêng của SO3 = 1 – 0,1 – x = 0,9 – x 
 Kp = = 3,50 đ x = 0,57 atm và = 0,33 atm
3. a) Tính hằng số cân bằng Kp đối với phản ứng: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3. ở 250C
 Biết ∆Gcủa NH3 = - 16,64 kJ/mol
 b) Kp sẽ thay đổi thế nào khi phản ứng đã cho được viết dưới dạng: N2 + H2 ⇌ NH3. 
Đ ∆G = – 2. 16,64 = – 33,28 kJ/mol đ ∆G0 = – RTlnKp đ lnKp = – = 13,43
 Vậy Kp = 6,8. 105.
 Kp = nên đối với phản ứng N2 + H2 ⇌ NH3. có K’p = = = 825
4. Cân bằng của phản ứng: NH4HS (r) ⇌ NH3 (k) + H2S (k) được thiết lập ở 2000C trong một thể tích V. Phản ứng đã cho là thu nhiệt. Cho biết áp suất riêng của NH3 sẽ thay đổi thế nào khi cân bằng được tái lập sau khi: a) Thêm NH3 ; b) Thêm H2S ; c) Thêm NH4HS ; d) Tăng nhiệt độ ; 
 e) áp suất toàn phần sẽ tăng do thêm Ar vào hệ ; f) Thể tích bình tăng tới 2V.
Đ a) tăng ; 	b) giảm ; 	c) không đổi ; 	d) tăng ; 	e) không đổi ; 	f) tăng.
5. Cân bằng của phản ứng khử CO2 bằng C : C + CO2 ⇌ 2CO xảy ra ở 1090K với hằng số cân bằng Kp = 10.
 a) Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5atm.
 b) Để có hàm lượng CO bằng 50% về thể tích thì áp suất chung là bao nhiêu?
Đ a) C + CO2 ⇌ 2CO n
 [ ] (1 - x) 2x 1 + x (mol)
Phần mol 
Ta có : Kp = = . 1,5 = 10 đ x = 0,79
Vậy hỗn hợp lúc cân bằng chứa 2. 0,79 = 1,58 mol CO (88%)và 1 – 0,79 = 0,21 mol CO2(12%)
b) Suy ra Kp = . P = 10 đ P = 20 atm.
6. ở 500C và dưới áp suất 0,344 atm độ phân ly a của N2O4 (k) thành NO2(k) bằng 63%. Xác định Kp; Kc; Kx.
Đ N2O4 (k) ⇌ NO2(k) n
 [ ] 1 - a 2a 1 + a (a là độ phân ly)
Phần mol 
 Kp = = . 0,344 thay a = 0,63 tính được Kp = 0,9
áp dụng Kc = Kp.(RT)-∆n với ∆n = 1 và Kx = Kp. P -∆n tính được Kc = 0,034 và Kx = 2,63 
7. Một bình 5 lít chứa 1 mol HI (k) được đun nóng tới 8000C. Xác định phần trăm phân li của HI ở 8000C theo phản ứng 2HI ⇌ H2 + I2 (k) Biết Kc = 6,34. 10– 4 
 Đáp số: 4,8%
8. ở 250c hằng số cân bằng Kp đối với phản ứng N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 bằng 6,8.105.
 a) Tính DG0 của phản ứng.
 b) Nếu cũng ở nhiệt độ trên, áp suất đầu của N2, H2, NH3 là 0,250; 0,550 và 0,950 atm. Tìm DG của phản ứng.
 Đáp số: a) -33,28 kJ; b) -25,7kJ
9. Người ta tiến hành phản ứng: PCl5 ⇌ PCl3 + Cl2 với 0,3 mol PCl5; áp suất đầu là 1 atm. Khi cân bằng được thiết lập, áp suất đo được bằng 1,25 atm (V,T = const)
 a) Tính độ phân li và áp suất riêng của từng cấu tử.
 b) Thiết lập biểu thức liên hệ giữa độ phân li và áp suất chung của hệ.
 Đáp số: a) 0,25; P = P0( 1 + a )
10. Xác định nhiệt đối với phản ứng CaCO3 ⇌ CaO + CO2 biết rằng ớ 8000C áp suất phân li bằng 201,8mm Hg và ở 9000C bằng 992 mm Hg.
 Đáp số: -166,82 kJ/mol
6. Trong một thí nghiệm người ta đặt một ămpun chứa N2O4 lỏng có m = 4,6 g vào một bình phản ứng đã đuổi hết không khí có dung tích 5,7lít. Đập vỡ ămpun rồi đưa nhiệt độ của bình
 phản ứng lên 500C; Kết quả là N2O4 bay hơi và bị phân li, áp suất trong bình đo được là 0,4586 atm. Tính độ phân li của N2O4 và hằng số cân bằng Kc đồi với phản ứng N2O4 ⇌ 2NO2 .
 Đáp số: 97,4% ; Kc = 8,58
7. Một hỗn hợp đầu gồm 7% SO2, 11% O2 và 82% N2 dưới áp suất 1 atm, được đun nóng tới 10000K với sự có mặt của một chất xúc tác. Sau khi cân bằng được thiết lập, trong hỗn hợp cân bằng SO2 chiếm 4,7%. Tìm mức độ oxi hóa SO2 thành SO3 và hằng số cân bằng Kp và Kc của phản ứng: 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 (ghi chú: mức độ oxi hóa được đo bằng tỷ số giữa áp suất cân bằng và áp suất đầu) .
 Đáp số: 32,9% , Kp = 2,44 ; Kc = 200
8. Trong sự tổng hợp NH3 ở 4000C theo phản ứng N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 hỗn hợp đầu gồm N2 và H2 được lấy theo đúng tỷ lệ hợp thức rồi đưa vào bình phản ứng dung tích 1lít. Trong hỗn hợp cân bằng, người ta thấy có 0,0385 mol NH3. Tính Kc, Kp.
 Đáp số: Kc = 5,12. 107 ; Kp = 1,68.104
9. ở 250C hằng số cân bằng Kp của phản ứng thu nhiệt 
 2NO + Br2 (k) ⇌ 2NOBr (k) bằng 116,6 atm –1.
 a) Nếu đem trộn NOBr có P = 0,108 atm với NO có P = 0,1atm và Br2 có P = 0,01 atm để tạo ra một hỗn hợp khí ở 00C thì vị trí cân bằng sẽ như thế nào (câu trả lời phải định lượng).
 b) Đưa NOBr có P = 5 atm vào bình phản ứng ở 500C thì thấy trong hỗn hợp cân bằng có NOBr ở P = 4.30 atm. Tính Kp ở 500C . So sánh giá trị Kp này với Kp ở 250C. Giải thích?
 Đáp số: Kp (500C) = 179 atm –1
10. ở 8200C có các phản ứng sau với hằng số cân bằng tương ứng:
 CaCO3 (r) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) 	K1 = 0,2
 C (r) + CO2 (k) ⇌ 2CO (k) K2 = 2,0
 Lấy hỗn hợp gồm 1 mol CaCO3 và 1 mol C cho vào bình chân không có thể tích 22,4 lít giữ ở 8200C.
 1- Tính số mol các chất lỏng có trong bình khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng.
 2- Sự phân huỷ CaCO3 sẽ hoàn toàn khi thể tích bình bằng nhiêu (áp suất riêng của các khí không đổi). Kết quả này có phù hợp với nguyên lý Lơ-Sa-Tơ - Lie không? Liên hệ thực tế sản xuất vôi sống.
11. Cho cân bằng hoá học:
	2NO2 ⇌ N2O4 
Cân bằng sẽ chuyển dịch như thế nào , giải thích, khi:
1/ Tăng nhiệt độ.
2/ Tăng áp suất.
3/ Thêm khí trơ Ar trong 2 trường hợp: 	a) Giữ áp suất không đổi.
	 b) Giữ thể tích không đổi.
4/ Thêm xúc tác.