Dạng 2: Bài toán về tốc độ phản ứng - Chuyên đề Hóa 10

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

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?

Bài giải:

Ta có: V_{ban đầu} = k. [X]. [Y]²=kab² (với a, b là nồng độ chất X, Y).

V_sau = = 8. kab²

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?

Bài giải:

Ta có: V_{ban 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.

⇒ V_sau= k. [3X] ². [3Y]= k (3x) ². (3y)=27kx²y

Như 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 200^oC đến 240^oC, biết rằng khi tăng 10^oC thì tốc độ phản ứng tăng 2 lần.

Bài giải:

Gọi V₂₀₀ là tốc độ phản ứng ở 200^oC

Ta có: V₂₁₀ = 2. V₂₀₀

V₂₂₀ = 2 V₂₁₀ = 4 V₂₀₀

V₂₃₀ = 2 V₂₂₀ = 8 V₂₀₀

V₂₄₀ = 2 V₂₃₀ = 16 V₂₀₀

Như 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.

Bài giải:

a) Tốc độ ban đầu:

V_{ban 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.

Hiển thị đáp án

Ta có [A] giảm 0,2M thì theo phương trình:

A + 2B → C

0,2 → 0,4 → 0,2

⇒ [B] giảm 0,4

Nồng độ còn lại của các chất: [A] = 0,8 – 0,2 = 0,6M

[B] = 0,9 – 0,4 = 0,5M

Tốc độ phản ứng: v = k. [A]. [B]² = 0,3 x 0,6 x (0,5)² = 0,045

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

Hiển thị đáp án

Ta có: v = k. [A]. [B]

a, Khi [A] tăng 2 lần thì: v_a = k. [2A]. [B] = 2k. [A]. [B] = 2v

Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 2 lần.

b, Khi [B] tăng lên 2 lần thì: v_b = k. [2B]. [A] = 2k. [A]. [B] = 2v

Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 2 lần.

c, Khi [A] và [B] đều tăng 2 lần: v_c = k. [2A]. [2B] = 4k. [A]. [B] = av

Vậy tốc độ phản ứng tăng lên 4 lần.

d, Nồng độ của chất này tằng 2 lần, nồng độ của chất kia giảm 2 lần, do đó tốc độ phản ứng không thay đổi.

e, Khi tăng áp suất 2 lần (tương ứng với việc giảm thể tích 2 lần) nghĩa là tăng nồng độ của mỗi phản ứng lên 2 lần, do đó tốc độ phản ứng tăng lên 4 lần

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.

Hiển thị đáp án

Tốc độ phản ứng: v = (0,024-0,022)/10 = 0,0002 (mol/lít. s)

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.

Hiển thị đáp án

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.

Hiển thị đáp án

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.

Hiển thị đáp án

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?

Hiển thị đáp án

v = k [3H₂] [3I₂] = 9. K. [H₂]. [I₂]. Như vậy tốc độ phản ứng tăng 9 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?

Hiển thị đáp án

Đặt x là số lần tăng của áp suất. Theo bài ra ta có v₂/v₁ = 64 = x³ → x = 4.

Bài tiếp: Dạng 3: Các dạng bài tập về cân bằng hóa học - Chuyên đề Hóa 10