Giải Hóa 10 Kết nối tri thức Bài 20: Ôn tập chương 6

I. Hệ thống hóa kiến thức

Hoàn thành các nội dung còn thiếu sau đây:

Tốc độ phản ứng:

Xét phản ứng hóa học dạng tổng quát: aA+bB → cC + dD.

Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng: vtb = …?.....

Nếu phản ứng trên là một phản ứng đơn giản thì biểu thức tốc độ phản ứng theo hằng số tốc độ phản ứng: v = ….?.....

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng:

Trả lời:

Tốc độ phản ứng:

Xét phản ứng hóa học dạng tổng quát: aA+bB → cC + dD.

Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng:

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: 

(1) nồng độ chất tan

(2) áp suất

(3) nhiệt độ

(4) diện tích tiếp xúc bề mặt

(5) chất xúc tác

II. Luyện tập

Câu 1. Hãy cho biết trong các phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ nhanh, phản ứng nào có tốc độ chậm?

(a) Đốt cháy nhiên liệu.

(b) Sắt bị gỉ.

(c) Trung hòa acid - base

Trả lời:

(a) Phản ứng xảy ra nhanh.

(b) Phản ứng xảy ra chậm

(c) Phản ứng xảy ra nhanh.

Câu 2. Cho khoảng 2 g zinc (kẽm) dạng hạt vào một cốc đựng dung dịch H₂SO₄ 2 M (dư) ở nhiệt độ phòng. Nếu chỉ biến đổi một trong các điều kiện sau đây (các điều kiện khác giữ nguyên) thì tốc độ phản ứng sẽ thay đổi thế nào (tăng lên, giảm xuống hay không đổi)?

(a) Thay kẽm hạt bằng kẽm bột cùng khối lượng và khuấy đều.

(b) Thay dung dịch H₂SO₄ 2 M bằng dung dịch H₂SO₄ 1 M có cùng thể tích.

(c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 50 °C).

Trả lời:

(a) Khi thay kẽm hạt bằng kẽm bột cùng khối lượng và khuấy đều thì tốc độ phản ứng tăng lên do tăng diện tích tiếp xúc của Zn.

(b) Thay dung dịch H₂SO₄ 2 M bằng dung dịch H₂SO₄ 1 M có cùng thể tích, tốc độ phản ứng giảm xuống do giảm nồng độ.

(c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 50 °C), tốc độ phản ứng tăng lên do số lần va chạm hiệu quả tăng.

Câu 3. Hydrogen peroxide phân hủy theo phản ứng: 2H₂O₂ → 2H₂O + O_2­.

Đo thể tích oxygen thu được theo thời gian, kết quả được ghi trong bảng sau:

a) Vẽ đồ thị mô tả sự phụ thuộc của thể tích khí oxygen theo thời gian.

b) Tính tốc độ trung bình của phản ứng (theo cm3/min) trong các khoảng thời gian:

- Từ 0 ÷ 15 phút                      - Từ 15 ÷ 30 phút;

- Từ 30 ÷ 45 phút                    - Từ 45 ÷ 60 phút.

Nhận xét sự thay đổi tốc độ trung bình theo thời gian.

Trả lời:

a) Đồ thị mô tả sự phụ thuộc của thể tích khí oxygen theo thời gian.

b) Tốc độ trung bình của phản ứng từ 0 ÷ 15 phút là:

 $V_{tb}=\frac{16-0}{15-0}=1,067$ cm³/min

Tốc độ trung bình của phản ứng từ 15 ÷ 30 phút là:

$V_{tb}=\frac{30-16}{30-15}=0,933$ cm³/min

Tốc độ trung bình của phản ứng từ 30 ÷ 45 phút là:

 $V_{tb}=\frac{40-30}{45-30}=0,667cm^{3}/min$

Tốc độ trung bình của phản ứng từ 45 ÷ 60 phút là:

$V_{tb}=\frac{48-40}{60-45}=0,533cm^{3}/min$

⇒ Tốc độ trung bình giảm dần theo thời gian.

Câu 4. Hãy thiết kế một thí nghiệm để chứng minh ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng của zinc và sulfuric acid loãng.

Trả lời:

* Thí nghiệm 1:

- Cho vào mỗi ống nghiệm khoảng 3ml sulfuric acid loãng.

- Cho vào mỗi ống nghiệm 1 mẫu zinc.

- Đun nóng 1 ống nghiệm.

Quan sát lượng khí bay hơi ở mỗi ống nghiệm.

* Hiện tượng:

- Ban đầu, khi cho quỳ tím vào 2 ống nghiệm thì quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

- Ống nghiệm bị đun nóng thì quỳ tím nhạt màu nhanh chóng.

Phương trình hóa học: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

* Thí nghiệm 2:

Chuẩn bị: 2 ống nghiệm, 2 kẹp gỗ, 1 đèn cồn, 4 gam Zn hạt và dung dịch H₂SO₄ loãng 0,1 M.

Tiến hành:

- Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống 5mL H₂SO₄ 0,1M

- Cho cùng một lượng (2 gam) zinc dạng viên vào ống nghiệm (1) và (2).

- Đun nóng 1 ống nghiệm

Kết quả: Ống nghiệm dược đun nóng sẽ thoát khí nhanh hơn.

Câu 5. Một phản ứng ở 45^oC có tốc độ là 0,068 mol/(L.min). Hỏi phải giảm xuống nhiệt độ bao nhiêu để tốc độ phản ứng là 0,017 mol/(L.min). Giả sử, trong khoảng nhiệt độ thí nghiệm, hệ số nhiệt độ Van’t Hoff của phản ứng bằng 2.

Trả lời:

* Cách giải 1:

$\gamma =\frac{v_{T}+10}{v_{T}} => \frac{v_{1}}{v_{2}}=\gamma \frac{T_{2}-T_{1}}{10}$

Ta có: v₁ = 0,068      v₂ = 0,017        T₁ = 45^oC

$=> \frac{0,017}{0,068}=2^{\frac{x-45}{10}}=>x=25^{o}C$

* Cách giải 2:

Ta có: $\frac{\upsilon _{T}+10a}{\upsilon _{T}}=\gamma ^{a}$

$\Rightarrow \frac{0,068}{0,017}=2^{a}\Rightarrow a=2$

⇒ T = 45 – 10.2 = 25^oC

⇒ Vậy phải giảm xuống đến 25^oC thì tốc độ phản ứng là 0,017 mol/(L.min)