Bài tập tốc độ phản ứng

Phản ứng có ∆H < 0 ⟹ Phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt.

⟹ Khi giảm nhiệt độ, cân bằng phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận ⟶ làm tăng hiệu suất tổng hợp amoniac ⟹ B sai.

A đúng vì nhiệt độ ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng, khi giảm nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản ứng.

D đúng vì xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng thuận và nghịch.

C đúng vì tổng số mol khí vế trái bằng 4 > tổng số mol khí vế phải bằng 2 ⟶ tăng áp suất làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận ⟶ làm tăng hiệu suất tổng hợp amoniac.

\(Tốc\,\,độ\,\,phản\,\,ứng = \dfrac{{Nồng\,\,độ}}{{Thời\,\,gian\,\,phản\,\,ứng}}\)

\(Tốc\,\,độ\,\,phản\,\,ứng = \dfrac{{Nồng\,\,độ}}{{Thời\,\,gian\,\,phản\,\,ứng}}\)

=> Đơn vị của tốc độ = (Đơn vị của nồng độ):(Đơn vị của thời gian)=\(\dfrac{{mol}}{{l.h}} = mol.{l^{ - 1}}.{h^{ - 1}}\)

Sự khác nhau giữa hình a) và hình b) là kích thước của chất Y. Khi chất Y bị chia nhỏ ra thì khả năng va chạm với X lớn hơn (hình b) còn chất Y không bị chia nhỏ thì khả năng va chạm với X ít hơn (hình a)

=> Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng là diện tích tiếp xúc

Áp suất gây ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng khi có chất khí tham gia phản ứng đó.

Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.

Khi tăng các yếu tố là nồng độ, nhiệt độ, áp suất, bền mặt tiếp xúc thì làm tăng số va chạm hiệu quả, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.

Riêng áp suất chỉ đúng với phản ứng có chất khí, nhưng với trường hợp này chỉ có chất khí sinh ra nên áp suất không làm ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

=> Các biện pháp làm tăng tốc độ phản ứng: (1), (4)

Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, mà sau phản ứng nó không bị thay đổi cả về lượng và chất.

Trong phòng thí nghiệm, người ta dùng đèn cồn đun nóng các chất là biện pháp sử dụng yếu tố nhiệt độ để làm tăng tốc độ phản ứng

Ta có t₂=50^oC, t₁=80^oC

Áp dụng công thức: \(\dfrac{{{v_{{t_2}}}}}{{{v_{{t_1}}}}} = {\gamma ^{\dfrac{{{t_2} - {t_1}}}{{10}}}} = {2^{\dfrac{{50 - 80}}{{10}}}} = {2^{ - 3}} = 1/8\)

Tốc độ phản ứng giảm 8 lần khi giảm nhiệt độ của phản ứng từ 80^oC xuống 50^oC

Ta có t₂=45^oC, t₁=35^oC

Áp dụng công thức: \(\dfrac{{{v_{{t_2}}}}}{{{v_{{t_1}}}}} = {\gamma ^{\dfrac{{{t_2} - {t_1}}}{{10}}}} \Leftrightarrow \dfrac{{0,09}}{{0,036}} = {\gamma ^{\dfrac{{45 - 35}}{{10}}}} = {\gamma ^1} = 2,5\)

Hằng số k chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, không phụ thuộc vào nồng độ chất phản ứng.

Hằng số tốc độ phản ứng k được gọi là tốc độ riêng khi nồng độ tất cả các chất đầu đều bằng đơn vị.

\(v = \dfrac{{\Delta {C_A}}}{{\Delta t}} = \dfrac{{(100\%  - 12,5\% ){C_A}}}{{\Delta t}}\)

Lại có \(v = k.{C_A}\)

\( \Rightarrow \dfrac{{(100\%  - 12,5\% ){C_A}}}{{\Delta t}} = 1,{25.10^{ - 3}}.{C_A}\)\( \Rightarrow \Delta t = 700s\)

Sau 540 giây lượng chất đầu chỉ còn lại 32,5% => Đã có 67,5% chất đầu phản ứng

\(v = \dfrac{{\Delta {C_A}}}{{\Delta t}} = \dfrac{{67,5\% {C_A}}}{{540}}\)

Lại có \(v = k.{C_A}\)

\( \Rightarrow \dfrac{{67,5\% {C_A}}}{{540}} = k.{C_A}\) => k=1,25.10^-3 (s^-1)

Phương trình tính tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ chất là \(v = k.{C_{B{r^ - }}}.{C_{Cl{O^ - }}}\)

Khi nồng độ Br^- và ClO^- đều tăng 3 lần: \(v' = k.(3{C_{B{r^ - }}}).(3{C_{Cl{O^ - }}}) = 9v\)

=> Tốc độ khi đó tăng 9 lần

Phương trình tính tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ chất là \(v = k.{C_{B{r^ - }}}.{C_{Cl{O^ - }}}\)

Khi nồng độ Br^- tăng 3 lần, nồng độ ClO^- không đổi: \(v' = k.(3{C_{B{r^ - }}}).{C_{Cl{O^ - }}} = 3v\)

=> Tốc độ khi đó tăng 3 lần

Phương trình tính tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ chất là \(v = k.{C_{B{r^ - }}}.{C_{Cl{O^ - }}}\)

Gọi nồng độ ban đầu của NO và O₂ lần lượt là \({C_{NO}}\)và \({C_{{O_2}}}\)=> \(v = k.C_{NO}^2.{C_{{O_2}}}\)

Khi tăng nồng độ NO lên 2 lần tức có \(2{C_{NO}}\)=> \(v' = k.{(2{C_{NO}})^2}.{C_{{O_2}}} = 4k.C_{NO}^2.{C_{{O_2}}} = 4v\)

=> Khi tăng nồng độ NO lên 2 lần thì tốc độ phản ứng tăng 4 lần

Gọi nồng độ ban đầu của CO và Cl₂ lần lượt là \({C_{CO}}\)và \({C_{C{l_2}}}\)=> \(v = k.{C_{CO}}.C_{C{l_2}}^{3/2}\)

Khi tăng nồng độ Cl₂ lên 3 lần tức có \(3{C_{C{l_2}}}\)=> \(v' = k.{C_{CO}}.{(3{C_{C{l_2}}})^{3/2}} \simeq 5,2k{C_{CO}}.C_{C{l_2}}^{3/2} = 5,2v\)

=> Khi tăng nồng độ Cl₂ lên 3 lần thì tốc độ phản ứng tăng lên khoảng 5,2 lần