Bài Ôn tập chương I. Cân bằng hóa học trang 14, 15 SBT Hóa 11 Chân trời sáng tạo: Chất nào sau đây không phải chất điện li?...

Bài tập 1

Cho phương trình nhiệt hoá học sau:

\[{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{(g) + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O(g)}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO(g) }}{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}} = - {\rm{151 kJ}}\]

Cân bằng hoá học sẽ chuyển dịch về phía tạo ra nhiều CH₃CHO hơn khi

A. giảm nồng độ của khí C₂H₂.

B. tăng nhiệt độ của hệ phản ứng.

C. không sử dụng chất xúc tác.

D. tăng áp suất của hệ phản ứng.

Nguyên lý Le Chatelier: “Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó”.

Chiều tạo ra CH₃CHO là chiều thuận.

- Khi giảm nồng độ khí C₂H₂, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng lượng khí C₂H₂, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

- Khi tăng nhiệt độ của hệ phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ của hệ phản ứng, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch).

- Chất xúc tác không ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng. Do đó việc sử dụng hay không sử dụng chất xúc tác, thì cân bằng đều không chuyển dịch.

- Khi tăng áp suất của hệ phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất của hệ, tức là chiều làm giảm số mol khí của hệ (chiều thuận).

→ Chọn D.

Bài tập 2

Cho phương trình nhiệt hoá học sau:

\[{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{(g) + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O(g)}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO(g) }}{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}} = - {\rm{151 kJ}}\]

Biểu thức tính hằng số cân bằng Kc của phản ứng là

A. \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{\rm{[}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{][}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}{{{\rm{[C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO]}}}}\]

B. \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{\rm{[}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}}}{{{\rm{[C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO]}}}}\]

C. \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{\rm{[C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO]}}}}{{{\rm{[}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{][}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}\]

D. \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{\rm{[C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO]}}}}{{{\rm{[}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}}}\]

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:

aA+bB [\mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

\[{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{{\rm{[C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{CHO]}}}}{{{\rm{[}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{][}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}\]

→ Chọn C.

Bài tập 3

Chất nào sau đây không phải chất điện li?

A. NaCl. B. C₆H₁₂O₆. C. HNO₃. D. NaOH.

Các chất điện li là chất khi tan vào nước tạo ra ion và thu được dung dịch dẫn điện (dung dịch chất điện li).

C₆H₁₂O₆ không phải chất điện li vì phân tử này không có khả năng phân li thành ion trong nước.

→ Chọn B.

Bài tập 4

Phương trình điện li nào sau đây không chính xác?

A. \[{\rm{KCl}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{K}}^ + } + {\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }\].

B. \[{\rm{HCOOH}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{HCO}}{{\rm{O}}^ - } + {{\rm{H}}^ + }\].

C. \[{\rm{HClO}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}^ + } + {\rm{Cl}}{{\rm{O}}^ - }\].

D. \[{\rm{Ca(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \to {\rm{C}}{{\rm{a}}^{2 + }} + {\rm{2O}}{{\rm{H}}^ - }\].

Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan. Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.

Chất điện li yếu bao gồm các acid yếu, base yếu. Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau.

KCl (muối tan) là chất điện li mạnh, do dó phương trình điện li của KCl phải được biểu diễn bằng một mũi tên: \[{\rm{KCl}} \to {{\rm{K}}^ + } + {\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }\]

→ Chọn A.

Bài tập 5

Theo thuyết Brønsted — Lowry, H₂O đóng vai trò gì trong phản ứng sau?

\[{{\rm{S}}^{2 - }} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{H}}{{\rm{S}}^ - } + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\]

A. Chất oxi hoá. B. Chất khử.

C. Acid. D. Base.

Theo thuyết acid, base của Bronsted – Lowry: Acid là chất cho H⁺ (proton), base là chất nhận proton.

Trong phản ứng trên, H₂O là chất cho H⁺, do đó H₂O là acid.

→ Chọn C.

Bài tập 6

Cho phản ứng: \[{\rm{CO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}3{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( g \right)\]

Nồng độ ở trạng thái cân bằng: [CO] = 0,0613 mol/L; [H₂] = 0,1839 mol/L, [CH₄] = 0,0387 mol/L và [H₂O] = 0,0387 mol/L. Tính hằng số cân bằng của phản ứng.

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:

aA+bB \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

\[\begin{array}{l}{\rm{CO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}3{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( g \right)\\{{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{[{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}] \times [{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O]}}}}{{[{\rm{CO}}] \times {{[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}]}^3}}} = \frac{{0,0387 \times 0,0387}}{{0,0613 \times 0,{{1839}^3}}} \approx 3,9284\end{array}\]

Bài tập 7

Cho phản ứng: \[{\rm{CO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}3{{\rm{H}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( g \right)\]

Cân bằng của phản ứng sẽ chuyển dịch theo chiều nào khi

a) Bơm thêm H₂ vào hệ phản ứng?

b) Giảm áp suất?

Nguyên lý Le Chatelier: “Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó”.

a) Khi bơm thêm H₂ vào hệ phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm lượng khí H₂, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

b) Khi giảm áp suất của hệ phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng áp suất của hệ, tức là chiều làm tăng số mol khí của hệ (chiều nghịch).

Bài tập 8

Phản ứng: \[{\rm{COC}}{{\rm{l}}_2}\left( g \right) \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ CO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ C}}{{\rm{l}}_2}\left( g \right)\] đạt trạng thái cân bằng ở 900 K.

Hằng số cân bằng của phản ứng có giá trị là 8,2×10^-2. Giả sử nồng độ mol ở trạng thái cân bằng của CO và Cl₂ là 0,150 M. Tính nồng độ mol ở trạng thái cân bằng của COCl₂.

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:aA+bB \[ \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \] cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

\[\begin{array}{l}{\rm{COC}}{{\rm{l}}_2}\left( g \right) \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ CO}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ C}}{{\rm{l}}_2}\left( g \right)\\{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ }} = {\rm{ }}8,2 \times {10^{ - 2}}\\ \Leftrightarrow {\rm{ }}\frac{{{\rm{[CO][C}}{{\rm{l}}_2}{\rm{]}}}}{{{\rm{[COC}}{{\rm{l}}_2}{\rm{]}}}} = 8,2 \times {10^{ - 2}}\\ \Leftrightarrow \frac{{0,15 \times 0,15}}{{{\rm{[COC}}{{\rm{l}}_2}{\rm{]}}}}{\rm{ }} = 8,2 \times {10^{ - 2}}\\ \Rightarrow {\rm{[COC}}{{\rm{l}}_2}{\rm{]}} = \frac{{0,15 \times 0,15}}{{8,2 \times {{10}^{ - 2}}}} \approx 0,274{\rm{ (M)}}\end{array}\]

Bài tập 9

Viết phương trình điện li (nếu có) của các chất trong dung dịch: KBr, NO₂, Ca(NO₃)₂, NaOH, CH₄, Ba(OH)₂, Fe₂(SO₄)₃, Zn(NO₃)₂, KI, H₂S, CH₂=CH-COOH, CuO.

Chất điện li mạnh bao gồm acid mạnh, base mạnh và hầu hết các muối tan. Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li.

Chất điện li yếu bao gồm các acid yếu, base yếu. Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau.

- Các chất điện li mạnh: KBr, Ca(NO₃)₂, NaOH, Ba(OH)₂, Fe₂(SO₄)₃, Zn(NO₃)₂, KI.

- Các chất điện li yếu: H₂S, CH₂=CH-COOH.

- Các chất không điện li: NO₂, CH₄, CuO.

- Phương trình điện li:

\[\begin{array}{l}{\rm{KBr}} \to {{\rm{K}}^ + } + {\rm{B}}{{\rm{r}}^ - }\\{\rm{Ca}}{\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)_{\rm{2}}} \to {\rm{C}}{{\rm{a}}^{2 + }} + 2{\rm{NO}}_3^ - \\{\rm{NaOH}} \to {\rm{N}}{{\rm{a}}^ + } + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\\{\rm{Ba}}{\left( {{\rm{OH}}} \right)_{\rm{2}}} \to {\rm{B}}{{\rm{a}}^ + } + 2{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\\{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{\left( {{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}} \right)_{\rm{3}}} \to 2{\rm{F}}{{\rm{e}}^{3 + }} + 3{\rm{SO}}_4^{2 - }\\{\rm{Zn}}{\left( {{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}} \right)_{\rm{2}}} \to {\rm{Z}}{{\rm{n}}^{2 + }} + 2{\rm{NO}}_3^ - \\{\rm{KI}} \to {{\rm{K}}^ + } + {{\rm{I}}^ - }\\{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}^ + } + {\rm{H}}{{\rm{S}}^ - }\\{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{ = CH - COOH}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {{\rm{H}}^ + } + {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{ = CH - CO}}{{\rm{O}}^ - }\end{array}\]

Bài tập 10

Trộn lẫn V mL dung dịch NaOH 0,01 M với V mL dung dịch HCl 0,03 M thu được 2V mL dung dịch Y. Tính pH của dung dịch Y.

pH = -lg[H⁺]. Với [H⁺] là nồng độ ion H⁺ trong dung dịch.

\[\begin{array}{l}{{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}}{\rm{ = 0,03V (mol)}}\\{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}}{\rm{ = 0,01V (mol)}}\\{\rm{NaOH + HCl}} \to {\rm{NaCl + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\\{\rm{0,01V 0,03V (mol)}}\end{array}\]

\[\frac{{{{\rm{n}}_{{\rm{HCl}}}}}}{{\rm{1}}} > \frac{{{{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}}}}{{\rm{1}}}{\rm{ }} \Rightarrow \]NaOH hết, HCl dư.

\[ \Rightarrow \]n_{HCl dư} = 0,03V – 0,01V = 0,02V (mol)

\[\begin{array}{l} \Rightarrow {\rm{[HCl] = }}\frac{{{\rm{0,02V}}}}{{{\rm{2V}}}}{\rm{ = 0,01 (M)}}\\{\rm{HCl }} \to {\rm{ }}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{ + C}}{{\rm{l}}^ - }\\0,01{\rm{ }} \to {\rm{0,01 (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{[}}{{\rm{H}}^{\rm{ + }}}{\rm{] = 0,01 = 1}}{{\rm{0}}^{ - 2}}{\rm{(M)}}\\ \Rightarrow {\rm{pH = - log(1}}{{\rm{0}}^{ - 2}}{\rm{) = 2}}\end{array}\]