Hoá học 10 Bài 36: Tốc độ phản ứng hóa học

Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.\(\overline v = \frac{{\Delta C}}{t}=\frac{{{C_t} - {C_S}}}{t}\)

Ví dụ: Cho phản ứng : Br₂ + HCOOH → 2HBr + CO₂

Lúc đầu nồng độ Br₂ là 0,025 mol/l,  sau 50 giây phản ứng nồng độ Br₂ là 0,02 mol/l.

Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 50 giây tính theo Br₂ là?

\(\overline v = \frac{{\Delta C}}{t} = \frac{{0,025 - 0,02}}{{50}} = {1.10^{ - 4}}\frac{{mol}}{{l.s}}\)

a) Nồng độ

Cách tiến hành: Các em quan sát các thao tác tiến hành thí nghiệm CH₃COOH tác dụng với CaCO₃ (vỏ trứng) sau:

Hiện tượng: Cốc (1) có nồng độ cao hơn, lượng khí tạo ra sớm hơn và nhiều hơn Cốc (2)

Kết luận: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng.

b) Áp suất

Áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng khi phản ứng đó có chất khí

Khi tăng áp suất, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng

Ứng dụng dễ thấy nhất là Nồi áp suất khiến cho đồ ăn chín với thời gian ít hơn, tức là tốc độ tăng.

c) Nhiệt độ

Cách tiến hành: Các em quan sát các thao tác tiến hành thí nghiệm CH₃COOH tác dụng với CaCO₃ (vỏ trứng) sau:

Hiện tượng: Cốc (1) có nhiệt độ cao hơn, lượng khí tạo ra sớm hơn và nhiều hơn Cốc (2)

Kết luận: Vậy khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng

d) Diện tích tiếp xúc

Cách tiến hành: Các em quan sát các thao tác tiến hành thí nghiệm CH₃COOH tác dụng với CaCO₃ (vỏ trứng) sau:

Hiện tượng: Cốc (1) có diện tích tiếp xúc lớn hơn, lượng khí tạo ra sớm hơn và nhiều hơn Cốc (2)

Kết luận: 

+ Chất rắn có kích thước hạt nhỏ thì tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với chất phản ứng sẽ lớn hơn so với chất rắn có kích thước hạt lớn hơn, nên phản ứng xảy ra nhanh hơn.

+ Vậy đối với phản ứng có chất rắn tham gia, khi diện tích bề mặt của nó tăng, tốc độ phản ứng tăng .

e) Chất xúc tác

Cách tiến hành: Các em quan sát các thao tác tiến hành thí nghiệm phản ứng phân hủy H₂O₂ có xúc tác sau:

Hiện tượng: Phản ứng phân hủy Oxi già: 2H₂O₂ →  O₂  +  2H₂O . Khi cho bột MnO₂ vào phản ứng xảy ra nhanh hơn.

Kết luận: Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng còn lại sau khi phản ứng kết thúc.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng được vận dụng nhiều trong đời sống và sản xuất.

Để sản xuất được nhiều amoniac người ta phải dùng chất xút tác, tăng nhiệt độ và thực hiện phản ứng ở áp suất cao.

Thực phẩm nấu trong nồi áp suất chóng chín hơn ở áp suất thường

Than muốn cháy dễ thì đục các lỗ tròn để diện tích tiếp xúc với oxi tăng.

Bài 1: Tốc độ phản ứng là:

A. Độ biến thiên nồng độ của một chất phản ứng trong một đơn vị thời gian.

B. Độ biến thiên nồng độ của một sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian.

C. Độ biến thiên nồng độ của một chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian.

D. Độ biến thiên nồng độ của các chất phản ứng trong một đơn vị thời gian.

Hướng dẫn giải

Dựa theo định nghĩa về tốc độ phản ứng,

Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian.

Đáp án C

Bài 2: Dùng không khí nén thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang), yếu tố nào đã được sử dụng để làm tăng tốc độ phản ứng?

A. Nhiệt độ, áp suất.   

B. diện tích tiếp xúc.

C. Nồng độ.   

D. xúc tác.

Hướng dẫn giải

Dùng không khí nén thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc người ta sử dụng yếu tố áp suất và nhiệt độ để tăng áp suất

Đáp án A

Bài 3: Khi diện tích bề mặt tăng, tốc độ phản ứng tăng là đúng với phản ứng có sự tham gia của

A. chất lỏng.     

B. chất rắn.

C. chất khí.      

D. cả 3 đều đúng.

Hướng dẫn giải

Khi diện tích bề mặt tăng, tốc độ phản ứng tăng là đúng với phản ứng có sự tham gia của chất rắn.

Đáp án B

Bài 1: Trong thí nghiệm oxi hoá axit fomic xảy ra phản ứng sau:

Br₂+ HCOOH → 2HBr + CO₂

Lúc ban đầu Br₂ là 0,0120 mol/l, sau 50 giây nồng độ là 0,0101 mol/l. Hãy xác định tốc độ trung bình tham gia phản ứng của Br₂, HCOOH.

Hướng dẫn giải

Xét phản ứng: Br₂ + HCOOH → 2HBr + CO₂

t1 = 0:      0,0120 (M)

t2 = 50s:     0,0101 (M)

- Tốc độ trung bình tham gia phản ứng của Br₂

\({\mathop v\limits^ -  _{B{r_2}}} = \frac{{\left| {{C_{B{r_2}}} - C{'_{B{r_2}}}} \right|}}{{{t_2} - {t_1}}} = \frac{{\left| {0,0120 - 0,0101} \right|}}{{50}} = 3,{8.10^{ - 5}}mol/(l.s)\)

Từ phương trình ta thấy, tốc độ phản ứng của 2 chất tham gia phản ứng là như nhau:

→ \({v_{HCOOH}} = {v_{B{r_2}}} = 3,{8.10^{ - 5}}mol/(l.s)\).

Bài 2: Khi bắt đầu phản ứng, nồng độ một chất là 0,024 mol/l. Sau 10 giây xảy ra phản ứng, nồng độ của chất đó là 0,022 mol/l. Tốc độ phản ứng trong trường hợp này là :

A. 0,0003 mol/l.s. 

B. 0,00025 mol/l.s.

C. 0,00015 mol/l.s.

D. 0,0002 mol/l.s.

Hướng dẫn giải

Trong trường hợp này, tốc độ của phản ứng là:

(0,024 – 0,022) : 10 = 0,0002 mol/l.s

Đáp án D

Bài 1: Trong công nghiệp người ta điều chế NH₃ theo phương trình hoá học:

N_{2 (k)} + 3H_{2 (k)} ⇔ 2NH_{3 (k)}

Khi tăng nồng độ H₂ lên hai lần (giữ nguyên nồng độ của N₂ và nhiệt độ phản ứng) thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần?

A. 2 lần    

B. 4 lần

C. 8 lần    

D. 16 lần

Hướng dẫn giải

Tốc độ phản ứng ban đầu là:

v₁ = k [N₂] . [H₂]³

Sau khi tăng nồng độ H₂ lên 2 lần thì tốc độ phản ứng lúc sau là:

v₂ = k [N₂] . 2³ . [H₂]³ = 8 v₁

→ Sau phản ứng tốc độ phản ứng tăng lên 8 lần.

Đáp án C.

Bài 2: Người ta cho N₂ và H₂ vào trong bình kín dung tích không đổi và thực hiện phản ứng :

N_{2 (k)} + 3H_{2 (k)} ⇔ 2NH_{3 (k)}

Sau một thời gian, nồng độ các chất trong bình như sau: [N₂] = 4M; [H₂] = 6M; [NH₃] = 4M. Nồng độ mol/l của N₂ và H₂ ban đầu lần lượt là:

A. 6 và 12.     

B. 4 và 6.

C. 8 và 16.     

D. 4 và 8.

Hướng dẫn giải

           N₂ + 3H₂ ⇔ 2NH₃

Bđ      a        b

Pứ    2M      6M     ←  4M

Cb   4M      6M            4M

→ a = 2 + 4 = 6M

b = 6 + 6 = 12M

Đáp án A.

Câu 1: Cho chất xúc tác MnO₂ vào 100 ml dung dịch H₂O₂, sau 60 giây thu được 3,36 ml khí O₂ (đktc). Tốc độ trung bình của phản ứng (tính theo H₂O₂) trong 60 giây trên là?

Câu 2: Cho phương trình hóa học của phản ứng: X + 2Y → Z + T. Ở thời điểm ban đầu, nồng độ của chất X là 0,01 mol/l. Sau 20 giây, nồng độ của chất X là 0,008 mol/l. Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo chất X trong khoảng thời gian trên là?

Câu 3: Cho phản ứng A + B ⇌ C. Nồng độ ban đầu của chất A là 0,1 mol/l, của chất B là 0,8 mol/l. Sau 10 phút, nồng độ của B giảm 20% so với nồng độ ban đầu. Tốc độ trung bình của phản ứng là?

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 4.10^-5 mol(lít.s)^-1. Giá trị của a là?

Câu 1: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Khi đốt củi, nếu thêm một ít dầu hỏa, lửa sẽ cháy mạnh hơn. Như vậy dầu hỏa là chất xúc tác cho quá trình này.

B. Trong quá trình sản xuất rượu (ancol) từ gạo người ta rắc men lên gạo đã nấu chín (cơm) trước khi đem ủ vì en là chất xúc tác có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng chuyển hóa tinh bột thành rượu.

C. Một chất xúc tác có thể xúc tác cho tất cả các phản ứng.

D. Có thể dùng chất xúc tác để làm giảm tốc độ của phản ứng.

Câu 2: Khi đốt củi, để tăng tốc độ cháy, người ta sử dụng biện pháp nào sau đây?

A. đốt trong lò kín.

B. xếp củi chặt khít.

C. thổi hơi nước.

D. thổi không khí khô.

Câu 3: Có hai cốc chứa dung dịch Na₃SO₃, trong đó cốc A có nồng độ lớn hơn cốc B. Thêm nhanh cùng một lượng dung dịch H₂SO₄ cùng nồng độ vào hai cốc. Hiện tượng quan sát được trong thí nghiệm trên là

A. cốc A xuất hiện kết tủa vàng nhạt, cốc B không thấy kết tủa.

B. cốc A xuất hiện kết tủa nhanh hơn cốc B.

C. cốc A xuất hiện kết tủa chậm hơn cốc B.

D. cốc A và cốc B xuất hiện kết tủa với tốc độ như nhau.

Câu 4: Từ thế kỉ XIX, người ta nhận thấy rằng trong thành phần của khí lò cao ( lò luyện gang) còn chứa khí CO. Nguyên nhân của hiện tượng này là

A. lò xây chưa đủ độ cao.

B. thời gian tiếp xúc của CO và Fe₃O₃ chưa đủ.

C. nhiệt độ chưa đủ cao.

D. phản ứng giữa CO và oxit sắt là thuận nghịch.

Câu 5: Hai nhóm học sinh làm thí nghiệm nghiên cứu tốc độ phản ứng kẽm với dung dịch axit clohiđric:

- Nhóm thứ nhất: Cân 1 gam kẽm miếng và thả vào cốc đựng 200 ml dung dịch axit HCl 2M

- Nhóm thứ hai: Cân 1 gam kẽm bột và thả vào cốc đựng 300 ml dung dịch axit HCl 2M

Kết quả cho thấy bọt khí thoát ra ở thí nghiệm của nhóm thứ hai mạnh hơn là do:

A. Nhóm thứ hai dùng axit nhiều hơn.

B. Diện tích bề mặt kẽm bột lớn hơn kẽm miếng.

C. Nồng độ kẽm bột lớn hơn.

D. Cả ba nguyên nhân đều sai.

Qua nội dung bài học bài 36 tốc độ phản ứng hóa học chương 7 hóa học lớp 10 các bạn cần chú ý các vấn đề sau:

• Khái niệm về tốc độ phản ứng hóa học
• Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như: nồng độ, áp suất nhiệt độ, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác
• Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng