Cách giải Bài tập về tốc độ phản ứng hay, chi tiết
A. Phương pháp & Ví dụ
Lý thuyết và Phương pháp giải
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho phản ứng: X[khí] + Y[khí] → Z[khí] + T[khí]
Nếu tăng nồng độ chất Y lên 4 lần và nồng độ chất X giảm đi 2 lần thì tốc độ phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Hướng dẫn:
Vban đầu = k.[X].[Y]2=kab2 [với a, b là nồng độ chất X, Y].
Vsau =
Vậy tốc độ tăng lên 8 lần
Ví dụ 2. Cho phản ứng: 2X[khí] + Y[khí] → Z[khí] + T[khí]
Nếu áp suất của hệ tăng 3 lần thì tốc độ phản ứng tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Hướng dẫn:
Vban đầu = k.[X] 2.[Y] = kx2y [ với x, y là nồng độ của X, Y]
Khi áp suất của hệ tăng 3 lần thì nồng độ các chất cũng tăng gấp 3 lần .
⇒ Vsau= k.[3X] 2.[3Y]= k[3x] 2 .[3y]=27kx2y
Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 27 lần
Ví dụ 3. Tốc độ của phản ứng tăng bao nhiêu lần nếu tăng nhiệt độ từ 200oC đến 240oC, biết rằng khi tăng 10oC thì tốc độ phản ứng tăng 2 lần.
Hướng dẫn:
Gọi V200 là tốc độ phản ứng ở 200oC
Ta có: V210= 2.V200
V220= 2V210=4V200
V230=2V220=8V200
V240=2V230=16V200
Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 16 lần
Ví dụ 4. Cho phản ứng: A+ 2B → C
Nồng độ ban đầu các chất: [A] = 0,3M; [B] = 0,5M. Hằng số tốc độ k = 0,4
a] Tính tốc độ phản ứng lúc ban đầu.
b] Tĩnh tốc độ phản ứng tại thời điểm t khi nồng độ A giảm 0,1 mol/l.
Hướng dẫn:
a] Tốc độ ban đầu:
Vban đầu = k.[A].[B]2= 0,4.[0,3].[0,5] 2 =0,3 mol/ls
b] Tốc độ tại thời điểm t
Khi nồng độ A giảm 0,1 mol/lít thì B giảm 0,2 mol/l theo phản ứng tỉ lệ 1 : 2
Nồng độ tại thời điểm t:
[A’] = 0,3 – 0,1 =0,2 [mol/l]
[B’]=0,5 -0,2 =0,3 [mol/l]
V= k.[A’].[B’] 2= 0,4.[0,2].[0,3] 2=0,0072 mol/ls
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Cho phản ứng A + 2B → C
Cho biết nồng độ ban đầu của A là 0,8M, của B là 0,9M và hằng số tốc độ k = 0,3. Hãy tính tốc độ phản ứng khi nồng độ chất A giảm 0,2M.
Câu 2. Cho phản ứng hóa học có dạng: A + B → C.
Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi:
a. Nồng độ A tăng 2 lần, giữ nguyên nồng độ B.
b. Nồng độ B tăng 2 lần, giữ nguyên nồng độ A.
c. Nồng độ của cả hai chất đều tăng lên 2 lần.
d. Nồng độ của chất này tăng lên 2 lần, nồng độ của chất kia giảm đi 2 lần.
e. Tăng áp suất lên 2 lần đối với hỗn hợp phản ứng, coi đây là phản ứng của các chất khí
Câu 3. Khi bắt đầu phản ứng, nồng độ của một chất là 0,024 mol/l. Sau 10s xảy ra phản ứng nồng độ của chất đó là 0,022 mol/lít. Hãy tính tốc độ phản ứng trong thời gian đó
Câu 4. Cho phản ứng Br2 + HCOOH → 2HBr + CO2
Nồng độ ban đầu của Br2 là a mol/lít, sau 50 giây nồng độ Br2 còn lại là 0,01 mol/lít. Tốc độ trung bình của phản ứng trên tính theo Br2 là 4.104 mol [l.s]. Tính giá trị của a.
Câu 5. Cho chất xúc tác Mn2 vào 100 ml dung dịch H2O2, sau 60 giây thu được 3,36 ml khí O2 [ở đktc]. Tính tốc độ trung bình của phản ứng [tính theo H2O2] trong 60 giây.
Câu 6. Khi bắt đầu phản ứng, nồng độ của một chất là 0,024 mol. Sau 20 giây phản ứng, nồng độ của chất đó là 0,020 mol. Hãy tính tốc độ trung bình của phản ứng này trong thời gian đã cho.
Câu 7. Cho phản ứng hóa học: H2[k] + I2[k] ⇋ 2HI[k]
Công thức tính tốc độ của phản ứng trên là v = k [H2] [I2]. Tốc độ của phản ứng hoa học trên sẽ tăng bao nhiêu lần khi tăng áp suất chung của hệ lên 3 lần?
Câu 8. Cho phản ứng hóa học: 2NO[k] + O2[k] → 2NO2[k]
Tốc độ phản ứng hóa học trên được tính theo công thức y = k [NO]2[O2]. Hỏi ở nhiệt độ không đổi, áp suất chung của hệ đã tăng bao nhiêu lần khi tốc độ của phản ứng tăng 64 lần?
Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 10 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
-
Dạng 1: Bài tập Lý thuyết về tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học
-
Dạng 3: Các dạng bài tập về cân bằng hóa học
-
20 bài tập trắc nghiệm chương Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học có đáp án
-
Bài tập Tốc độ phản ứng trong đề thi đại học [có đáp án]
- 25 câu trắc nghiệm Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học có lời giải chi tiết [cơ bản]
- 25 câu trắc nghiệm Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học có lời giải chi tiết [nâng cao]
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Ngân hàng trắc nghiệm lớp 10 tại duongleteach.com
- Hơn 7500 câu trắc nghiệm Toán 10 có đáp án
- Hơn 5000 câu trắc nghiệm Hóa 10 có đáp án chi tiết
- Gần 4000 câu trắc nghiệm Vật lý 10 có đáp án
Có phải mọi phản ứng hóa học đều diễn ra với tốc độ như nhau không? Có yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học không? Những câu hỏi này sẽ được thuvienhoidap.net giải thích trong bài viết thuộc chủ đề hóa học này.
Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học là gì?
Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian. Tốc độ phản ứng được xác định bằng thực nghiệm.
Nồng độ thường được tính bằng mol/l, còn đơn vị thời gian có thể là giây [s], phút[ph]. giờ [h]…
Mọi phản ứng hóa học đều có thể biểu diễn bằng phương trình hóa học tổng quát:
Các chất phản ứng → Các sản phẩm
Trong quá trình diễn ra phản ứng, nồng độ các chất phản ứng giảm dần, đồng thời nồng độ các sản phẩm tăng dần. Phản ứng xảy ra càng nhanh thì trong một đơn vị thời gian nồng độ các chất phản ứng giảm và nồng độ các sản phẩm tăng càng nhiều.
Như vậy, có thể dùng độ biến thiên nồng độ theo thời gian của một chất bất kì trong phản ứng làm thước đo cho tốc độ phản ứng.
Tốc độ trung bình của phản ứng là gì?
Chúng ta xét phản ứng A → B
Ở thời điểm t1, nồng độ chất phản ứng [chất A] là C1 mol/l.
Ở thời điểm t2, nồng độ chất A là C2 mol/l
C1 < C2 vì trong quá trình diễn ra phản ứng nồng độ chất A giảm dần.
Tốc độ của phản ứng tính theo chất A trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 được xác định là:
v = +[C1 – C2]/ [t1 – t2] = -[C2 – C1] / [t2 – t1] = -∆C / ∆t
Nếu tốc độ được tính theo sản phẩm B thì:
Ở thời điểm t1, nồng độ chất B là C’1 mol/l. Ở thời điểm t2 nồng độ chất B là C’2 mol/l và C’2 > C’1
v = + [C’2 – C’1] / [ t2 – t1] = + ∆C / ∆t
Ví dụ cách tính tốc độ phản ứng trung bình
Phản ứng giữa nước brom và HCOOH diễn ra như sau:
Br2 + HCOOH → HBr + CO2
Lúc đầu nồng độ Br2 là 0,0120 mol/l, sau 50 giây nồng độ là 0,0101 mol/l
Thì tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 50 giây tính theo chất tham gia phản ứng Br2 là:
v = [0,0120 – 0,0101]/50 = 3,80.10-5 mol/[l.s]
Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng là gì?
- Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.
- Ảnh hưởng của áp suất: Đối với những phản ứng có chất khí tham gia phản ứng thì khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng. Nghĩa là áp suất tỉ lệ thuận với tốc độ phản ứng khi có chất khí tham gia.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng.
- Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc: Khi tăng diện tích tiếp xúc các chất tham gia phản ứng thì tốc độ phản ứng tăng.
- Ảnh hưởng của chất xúc tác
- Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc.
- Chất làm giảm tốc độ phản ứng hóa học được gọi là chất ức chế phản ứng.
- Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng vì nó cung cấp năng lượng hoạt hóa thấp hơn.
- Năng lượng hoạt hóa là hàng rào năng lượng tối thiểu mà thuốc thử phải vượt qua để hoàn thành phản ứng. Nếu năng lượng hoạt hóa được hạ thấp, nhiều chất phản ứng có thể vượt qua rào cản đó một cách dễ dàng và do đó, tốc độ phản ứng tăng lên.
Ý nghĩa của tốc độ phản ứng
Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất.
Ví dụ như nhiệt độ của ngọn lửa axetilen [C2H2] cháy trong oxi cao hơn nhiều so với cháy trong không khí, tạo nhiệt độ hàn cao hơn.
Thực phẩm nấu trong nồi áp suất nhanh chín hơn so với khi nấu ở điều kiện áp suất thông thường.
Các chất đốt rắn như than, củi có kích thước nhỏ hơn sẽ cháy nhanh hơn.
Để tăng tốc độ tổng hợp khí NH3 từ khí N2 và H2 người ta sử dụng chất xúc tác, tăng nhiệt độ và thực hiện ở áp suất cao.
Kết luận: Đây là đáp án cho câu hỏi tốc độ phản ứng hóa học là gì chi tiết và đầy đủ nhất.