Bài 16. Tốc độ phản ứng hóa học trang 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 Hóa 10 Cánh diều
Tải vềCho hai mảnh Mg cùng khối lượng vào hai ống nghiệm chứa cùng thể tích dung dịch HCl dư, nồng độ dung dịch HCl ở ống nghiệm (a) và (b) lần lượt là 2M và 0,5M. 1. Trong cùng một đơn vị thời gian, khối lượng mảnh Mg giảm đi ở thí nghiệm với dung dịch HCl nồng độ nào nhanh hơn? Giải thích 2. Trong cùng một khoảng thời gian, nồng độ của MgCl2 ở dung dịch nào tăng lên nhanh hơn? Giải thích 3. Tốc độ của phản ứng (1) ở dung dịch HCl 2M là nhanh hơn hay chậm hơn so với ở dung dịch HCl 0,5M?
CH tr 88 MĐ
|
Cho hai mảnh Mg cùng khối lượng vào hai ống nghiệm chứa cùng thể tích dung dịch HCl dư, nồng độ dung dịch HCl ở ống nghiệm (a) và (b) lần lượt là 2M và 0,5M. Hiện tượng thí nghiệm được mô tả như hình 16.1. Theo em, dây Mg ở ống nghiệm nào sẽ bị tan hết trước? Giải thích
|
Phương pháp giải:
Ở ống nghiệm (a) có hiện tượng sủi bọt khí nhiều hơn
Lời giải chi tiết:
- Ở ống nghiệm (a) có hiện tượng sủi bọt khí nhiều hơn
=> Phản ứng ở ống nghiệm (a) xảy ra mãnh liệt hơn
=> Dây Mg ở ống nghiệm (a) sẽ bị tan hết trước
Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 ↑
CH tr 89 CH
|
1. Trong cùng một khoảng thời gian, nồng độ của MgCl 2 ở dung dịch nào tăng lên nhanh hơn? Giải thích 2. Tốc độ của phản ứng (1) ở dung dịch HCl 2M là nhanh hơn hay chậm hơn so với ở dung dịch HCl 0,5M? |
Phương pháp giải:
Bong bóng khí H 2 thoát ra nhanh hơn ở thí nghiệm với dung dịch HCl 2M so với thí nghiệm sử dụng dung dịch HCl 0,5M
=> HCl (trong dung dịch 2M ban đầu) bị mất đi do phản ứng với Mg nhanh hơn lượng HCl (trong dung dịch 0,5M ban đầu) mất đi do phản ứng với Mg
Lời giải chi tiết:
1.
- Trong cùng 1 khoảng thời gian, lượng H 2 sinh ra ở ống nghiệm chứa dung dịch HCl 2M nhiều hơn lượng H 2 sinh ra ở ống nghiệm chứa dung dịch 0,5M
=> Lượng MgCl 2 sinh ra ở ống nghiệm chứa dung dịch HCl 2M nhiều hơn lượng MgCl 2 sinh ra ở ống nghiệm chứa dung dịch HCl 0,5M
=> Nồng độ của MgCl 2 ở dung dịch chứa HCl 2M tăng lên nhanh hơn (vì thể tích không đổi)
2.
- Vì nồng độ dung dịch MgCl 2 ở dung dịch chứa HCl 2M tăng lên nhanh hơn
=> Tốc độ của phản ứng (1) ở dung dịch HCl 2M nhanh hơn so với ở dung dịch HCl 0,5M
CH tr 90 CH
|
3.
Cho biết tốc độ phản ứng chỉ nhận giá trị dương. Giải thích vì sao phải thêm dấu trừ trong biểu thức (3) khi tính tốc độ trung bình của phản ứng theo các chất tham gia phản ứng
|
Phương pháp giải:
- A, B là chất tham gia
- ∆C = C sau - C trước
- ∆t = t sau - t trước
- Sau khoảng thời gian phản ứng, nồng độ chất tham gia giảm
Lời giải chi tiết:
- Xét biểu thức
- Sau thời gian phản ứng, nồng độ chất tham gia giảm
=> C sau < C trước
=> ∆C < 0
- Trong khi đó: ∆t = t sau - t trước
=> ∆t > 0
=> Phải thêm dấu trừ trong biểu thức (3) đối với chất tham gia phản ứng để tốc độ phản ứng có giá trị dương
CH tr 90 LT
|
1. Tính tốc độ trung bình của phản ứng (4) theo O 2 trong 100 giây đầu tiên
2.
Từ Bảng 16.1, có thể tính được tốc độ trung bình của phản ứng sau 50 giây hay không? Vì sao?
|
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức:
Lời giải chi tiết:
2.
- Nồng độ biến thiên chất không đồng đều sau mỗi khoảng đơn vị thời gian
=> Ta không thể tính được nồng độ các chất sau 50 giây
=> Không tính được tốc độ trung bình của phản ứng sau 50 giây
CH tr 90 VD
| 1. Hãy sắp xếp tốc độ các phản ứng sau theo chiều tăng dần: (1) phản ứng than cháy trong không khí, (2) phàn ứng gỉ sắt, (3) phản ứng nổ của khí bình gas |
Phương pháp giải:
- Khi có sự đốt cháy, tốc độ phản ứng tăng
- Phản ứng giữa các chất khí diễn ra nhanh hơn phản ứng diễn ra giữa chất rắn và chất khí
Lời giải chi tiết:
- Phản ứng (1): diễn ra giữa chất rắn và chất khí, có sự đốt cháy
- Phản ứng (2): diễn ra giữa chất rắn và chất khí, không có đốt cháy
=> Phản ứng (1) diễn ra nhanh hơn phản ứng (2)
- Phản ứng (3): diễn ra giữa chất khí và chất khí, có sự đốt cháy
=> Phản ứng (3) diễn ra nhanh hơn phản ứng (1)
=> Tốc độ phản ứng theo chiều tăng dần: (2) < (1) < (3)
CH tr 91 TH
| Cho hai mẩu đá vôi (CaCO 3 ) có kích thước xấp xỉ nhau vào hai ống nghiệm chứa cùng một thể tích dung dịch HCl (khoảng 1/3 ống nghiệm) có nồng độ khác nhau lần lượt là: 0,1M (ống nghiệm (1)) và 0,2M (ống nghiệm (2)). Quan sát hiện tượng phản ứng và nhận xét về mối liên hệ giữa tốc độ phản ứng và nồng độ HCl |
Phương pháp giải:
HCl + CaCO 3 → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
=> Có khí thoát ra
- Nồng độ chất tham gia càng cao => Tốc độ phản ứng diễn ra càng nhanh
Lời giải chi tiết:
- Ta có phương trình: HCl + CaCO 3 → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
=> Khi cho mẩu đá vôi tác dụng với dung dịch HCl thì có khí không màu thoát ra, khí đó là carbon dioxide
- Nồng độ HCl càng cao thì tốc độ phản ứng diễn ra càng nhanh.
- Giải thích: để phản ứng xảy ra, cần phải có sự va chạm giữa HCl và CaCO 3 . Ở ống nghiệm 2, nồng độ HCl lớn gấp đôi ở ống nghiệm 1, do vậy số va chạm của HCl và CaCO 3 (trong cùng 1 đơn vị thời gian) sẽ lớn hơn, từ đó tốc độ phản ứng ở ống nghiệm 2 là lớn hơn
CH tr 91 VD
| 2. Thực phẩm bị ôi thiu do các phản ứng oxi hóa của oxygen cũng như sự hoạt động của vi khuẩn. Giải thích vì sao để hạn chế sự ôi thiu, người ta lại bơm N 2 hoặc CO 2 vào túi đựng thực phẩm trước khi đóng gói. Biết rằng nồng độ oxygen trong túi thực phẩm sau khi bơm N 2 hoặc CO 2 chỉ còn khoảng 2 – 5% |
Phương pháp giải:
Khi nồng độ chất tham gia càng cao => Tốc độ phản ứng diễn ra càng nhanh
Lời giải chi tiết:
- Thực phẩm bị ôi thiu là do các phản ứng oxi hóa của oxygen
=> Người ta bơm N 2 hoặc CO 2 để giảm nồng độ của oxygen từ 21% xuống còn khoảng 2 -5%
=> Khi nồng độ oxygen giảm dẫn đến giảm tốc độ quá trình oxi hóa thực phẩm
=> Hạn chế sự ôi thiu
CH tr 92 CH
|
4.
Em có nhận xét gì nếu trong biểu thức (5), nồng độ của chất A và B đều bằng 1M?
v = k\(C_A^aC_B^b\) (5) |
Phương pháp giải:
- Nồng độ chất A và B đều bằng 1M => C A = 1M, C B = 1M
Lời giải chi tiết:
- Khi nồng độ chất A và B đều bằng 1M
=> v =k.1 a .1 b
=> v = k
=> Tốc độ phản ứng = hằng số tốc độ phản ứng (phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất các chất tham gia)
=> Vậy khi nồng độ chất A và B đều bằng 1M thì tốc độ phản ứng = hằng số tốc độ phản ứng
CH tr 92 CH
|
5.
Trong phản ứng (6), nếu nồng độ của H
2
tăng gấp đôi thì tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?
H 2 (g) + I 2 (g) → 2HI(g) |
Phương pháp giải:
Theo định luật tác dụng khối lượng: v = kC H2 .C I2
Lời giải chi tiết:
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng: v = kC H2 .C I2
=> Ở một nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng (6) tỉ lệ thuận với nồng độ của H 2 cũng như nồng độ của I 2
=> Nếu nồng độ của H 2 tăng gấp đôi thì tốc độ phản ứng (6) tăng gấp đôi
CH tr 93 CH
| 6. Khi nồng độ của H 2 (g) cũng như I 2 (g) đều tăng lên gấp đôi thì tốc độ phản ứng của H 2 (g) với I 2 (g) tăng lên mấy lần? |
Phương pháp giải:
H 2 (g) + I 2 (g) → 2HI(g)
Theo định luật tác dụng khối lượng: v = kC H2 .C I2
Lời giải chi tiết:
Áp dụng định luật tác dụng khối lượng: v = kC H2 .C I2
=> Ở một nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng (6) tỉ lệ thuận với nồng độ của H 2 cũng như nồng độ của I 2
=> Nếu nồng độ của H 2 và I 2 tăng gấp đôi thì tốc độ phản ứng (6) tăng lên 4 lần
CH tr 93 VD
|
3.
Hãy giải thích các hiện tượng dưới đây.
a) Khi ở nơi đông người trong một không gian kín, ta cảm thấy khó thở và phải thở nhanh hơn b) Tàn đóm đỏ bùng lên khi cho vào bình oxygen nguyên chất c) Bệnh nhân suy hô hấp cần thở oxygen thay vì không khí (chứa 21% thể tích oxygen) |
Phương pháp giải:
a) Coi người và oxygen là chất tham gia phản ứng
=> Ở nơi đông người, nồng độ oxygen giảm đi nhiều để cung cấp cho con người => Lượng oxygen bị thiếu hụt
b)
- Oxygen cung cấp sự cháy
- Oxygen nguyên chất có nồng độ oxygen cao hơn trong không khí
c)
- Oxygen duy trì sự sống
- Khi bệnh nhân suy hô hấp => Tốc độ hô hấp giảm
Lời giải chi tiết:
a) Ở nơi đông người, nồng độ oxygen giảm đi nhiều để cung cấp cho con người
=> Lượng oxygen bị hao hụt và loãng
=> Con người bị thiếu oxygen nên cảm thấy khó thở và phải thở nhanh hơn để lấy oxygen
b) Khi cho tàn đóm vào bình oxygen nguyên chất
=> Nồng độ oxygen tăng cao (vì oxygen nguyên chất có nồng độ cao hơn nhiều so với oxygen trong không khí)
=> Giúp cho phản ứng xảy ra nhanh và mạnh hơn
=> Tàn đón đỏ bùng cháy
c)
- Khi con người bị suy hô hấp => Tốc độ hô hấp giảm => Không cung cấp đủ khí oxygen cho con người
- Áp dụng định luật tác dụng khối lượng => Cần phải tăng nồng độ của chất tham gia (khí oxygen) để tăng tốc độ hô hấp
=> Bệnh nhân cần phải thở oxygen (nồng độ 100%) thay vì không khí (nồng độ oxygen 21%)
CH tr 94 TH
| Chuẩn bị hai mẩu nhỏ đá vôi A và B có khối lượng xấp xỉ bằng nhau, trong đó mẩu B đã được tán nhỏ thành bột. Cho hai mẫu này riêng rẽ vào hai ống nghiệm chứa cùng một thể tích dung dịch HCl 0,5M. Quan sát hiện tượng để rút ra kết luận về ảnh hưởng của diện tích bề mặt tới tốc độ phản ứng |
Phương pháp giải:
2HCl + CaCO 3 → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
=> Có khí thoát ra
- Diện tích bề mặt càng lớn, tốc độ phản ứng càng lớn
Lời giải chi tiết:
- Ta có phương trình: 2HCl + CaCO 3 → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
=> Khi cho mẩu đá vôi tác dụng với dung dịch HCl thì có khí không màu thoát ra, khí đó là carbon dioxide
- Diện tích bề mặt càng lớn, tốc độ phản ứng càng lớn
CH tr 94 CH
|
7.
Quan sát hình 16.4, giải thích vì sao khi dùng đá vôi dạng bột thì tốc độ phản ứng nhanh hơn
|
Phương pháp giải:
Ở dạng bột, diện tích tiếp xúc tăng
Lời giải chi tiết:
Để phản ứng xảy ra, cần phải có sự tiếp xúc giữa HCl và CaCO 3 . Ở dạng bột, các phân tử CaCO 3 tiếp xúc nhiều với các phân tử HCl hơn là CaCO 3 ở dạng hạt
=> Tốc độ phản ứng ở dạng bột sẽ nhanh hơn
CH tr 94 VD
| 4. Giải thích vì sao thanh củi chẻ nhỏ hơn thì sẽ cháy nhanh hơn |
Phương pháp giải:
Khi chẻ nhỏ thanh củi làm tăng diện tích tiếp xúc giữa thanh củi và oxygen
Lời giải chi tiết:
- Khi chẻ nhỏ thanh củi làm tăng diện tích tiếp xúc giữa thanh củi và oxygen
- Khí oxygen giúp duy trì sự cháy, làm sự cháy diễn ra mãnh liệt
=>Thanh củi chẻ nhỏ hơn thì sẽ cháy nhanh hơn
CH tr 95 TH
| Cho hai đinh sắt tương tự nhau (tẩy sạch gỉ và dầu mỡ) vào hai ống nghiệm chứa cùng một thể tích dung dịch HCl 1M. Một ống nghiệm để ở nhiệt độ phòng, một ống nghiệm được đun nóng bằng đèn cồn. Quan sát hiện tượng để rút ra kết luận về ảnh hưởng của nhiệt độ tới tốc độ phản ứng |
Phương pháp giải:
2HCl + Fe → FeCl 2 + H 2 ↑
=> Có khí thoát ra
- Nhiệt độ càng cao, tốc độ phản ứng càng lớn
Lời giải chi tiết:
- Ta có phương trình: 2HCl + Fe → FeCl 2 + H 2 ↑
=> Khi cho đinh sắt tác dụng với dung dịch HCl thì có khí không màu thoát ra, khí đó là hydrogen
- Nhiệt độ càng cao, tốc độ phản ứng càng lớn
CH tr 95 CH
| 8. Viết phương trình hóa học xảy ra trong thí nghiệm cho đinh sắt vào dung dịch HCl |
Phương pháp giải:
Kim loại + Acid → Muối + H 2 ↑
Lời giải chi tiết:
2HCl + Fe → FeCl 2 + H 2 ↑
CH tr 95 CH
| 10. Với phản ứng có γ = 2, nếu nhiệt độ tăng từ 20 o C lên 50 o C thì tốc độ phản ứng tăng bao nhiêu lần? |
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
CH tr 96 TH
| Rót khoảng 2 mL nước oxi già (dung dịch H 2 O 2 3%) vào một ống nghiệm. Quan sát hiện tượng xảy ra. Tiếp theo thêm một lượng nhỏ bột MnO 2 (màu đen, dùng làm chất xúc tác) vào ống nghiệm. Quan sát hiện tượng và rút ra kết luận về ảnh hưởng của chất xúc tác tới tốc độ phản ứng |
Phương pháp giải:
2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 ↑
=> Có khí thoát ra
- Nhiệt độ càng cao, tốc độ phản ứng càng lớn
Lời giải chi tiết:
- Ta có phương trình: 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 ↑
=> Dung dịch H 2 O 2 3% ở điều kiện thường phân hủy chậm và có khí không màu thoát ra, khí đó là Oxygen
- Khi có chất xúc tác, khí thoát ra nhiều hơn
=> Chất xúc tác MnO 2 làm tăng tốc độ phân hủy H 2 O 2
CH tr 97 VD
| 5. Enzyme amylase và lipase có trong nước bọt. Hãy giải thích vì sao chúng ta cần phải nhai kĩ thức ăn trước khi nuốt. |
Phương pháp giải:
Enzyme protease, lipase và amylase là các chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa chất đạm, chất béo và tinh bột
Lời giải chi tiết:
- Khi nhai kĩ, thức ăn được nghiền nhỏ giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa thức ăn và enzyme amylase, lipase có trong nước bọt
- Mà enzyme protease, lipase và amylase là các chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa chất đạm, chất béo và tinh bột
=> Giúp chúng ta dễ dàng tiêu hóa thức ăn
Bài tập 1
|
Bài 1. Nồi áp suất dùng để ninh, hầm thức ăn có thể làm nóng nước tới nhiệt độ 120 o C so với 100 o C khi dùng nồi thường. Trong quá trình hầm xương thường diễn ra nhiều phản ứng hóa học, ví dụ quá trình biến đổi các protein, chẳng hạn như thủy phân một phần collagen thành gelatin. Hãy cho biết tốc độ quá trình thủy phân collagen thành gelatin thay đổi như thế nào khi sử dụng nồi áp suất thay cho nồi thường A. Không thay đổi B. Giảm đi 4 lần C. Ít nhất tăng 4 lần D. Ít nhất giảm 16 lần |
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
Bài tập 2
|
Bài 2. Hình ảnh bên minh họa ảnh hưởng của yếu tố nào tới tốc độ phản ứng? Giải thích
|
Phương pháp giải:
Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất, diện tích bề mặt, nhiệt độ, chất xúc tác
Lời giải chi tiết:
- Hình thứ nhất mô tả: chất tham gia ở dạng khối lớn
- Hình thứ hai mô tả: chất tham gia được chia nhỏ ra
=> Tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữa các chất tham gia
=> Hình ảnh mô tả ảnh hưởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng
Bài tập 3
|
Bài 3. Khí H 2 có thể được điều chế bằng cách cho miếng sắt vào dung dịch HCl. Hãy đề xuất các biện pháp khác nhau để làm tăng tốc độ điều chế khí H 2 |
Phương pháp giải:
Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất, diện tích bề mặt, nhiệt độ, chất xúc tác
Lời giải chi tiết:
- Các biện pháp khác nhau để làm tăng tốc độ điều chế khí H 2 là:
+ Nồng độ: Tăng nồng độ của HCl
+ Áp suất: Không được vì chất tham gia không tồn tại ở dạng khí
+ Diện tích bề mặt: Cắt nhỏ miếng sắt
+ Nhiệt độ: Đun nóng dung dịch HCl
+ Chất xúc tác: Không có
Bài tập 4
|
Bài 4. Cùng một lượng kim loại Zn phản ứng với cùng một thể tích dung dịch H 2 SO 4 1M, nhưng ở hai nhiệt độ khác nhau. Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2
Thể tích khí H
2
sinh ra ở mỗi thí nghiệm theo thời gian được biểu diễn ở đồ thị bên
a) Giải thích vì sao đồ thị màu đỏ ban đầu cao hơn đồ thị màu xanh b) Vì sao sau một thời gian, hai đường đồ thị lại chụm lại với nhau? |
Phương pháp giải:
a) Nhiệt độ càng cao, tốc độ phản ứng diễn ra càng nhanh
b) Sau một thời gian, phản ứng diễn ra hoàn toàn, chất tham gia phản ứng hết
Lời giải chi tiết:
a)
- Đường màu đỏ biểu diễn tốc độ phản ứng ở nhiệt độ cao hơn
- Đường màu xanh biểu diễn tốc độ phản ứng ở nhiệt độ thấp hơn
- Trong phản ứng hóa học, nhiệt độ càng cao, tốc độ phản ứng diễn ra càng nhanh
=> Đường màu đỏ ban đầu cao hơn đường màu xanh
b)
- Sau 1 thời gian, phản ứng diễn ra hoàn toàn, chất tham gia phản ứng hết
- Vì lượng chất tham gia là như nhau => Lượng chất sản phẩm tạo thành là bằng nhau
=> Sau một thời gian, hai đường đồ thị chụm lại với nhau (thể tích khí H 2 là bằng nhau)
Bài tập 5
|
Bài 5. Phản ứng A → sản phẩm được thực hiện trong bình kín. Nồng độ của A tại các thời điểm t = 0, t = 1 phút, t = 2 phút lần lượt là 0,1563M; 0,1496M; 0,1431M a) Tính tốc độ trung bình của phản ứng trong phút thứ nhất và từ phút thứ nhất tới hết phút thứ hai b) Vì sao hai giá trị tốc độ tính được không bằng nhau |
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
a)
b)
- Ta nhận thấy, tốc độ phản ứng ở phút thứ nhất (v1) nhanh hơn tốc độ phản ứng ở phút thứ 2 (v2)
- Sau một khoảng thời gian bất kì, nồng độ chất tham gia giảm
Mà tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ (nồng độ càng cao, tốc độ phản ứng càng nhanh)
=> Sau 1 khoảng thời gian phản ứng, tốc độ phản ứng giảm dần và không bằng nhau