Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập về cân bằng hóa học
Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 1 LI NÓI U Một trong những nhiệm vụ quan trọng của Nhiệt động lực học hóa học là giải quyết vấn đề: xuất phát từ những ñiều kiện cho sẵn, dự ñoán một phản ứng hóa học nào ñó có khả năng tự xảy ra không ? Nếu xảy ra ñược thì phản ứng ñó diễn ra với mức ñộ nào (tức khi nào thì phản ứng ñạt trạng thái cân bằng) ? Việc áp dụng lí thuyết Nhiệt động lực học sẽ giúp ta hiểu sâu sắc hơn bản chất của cân bằng hóa học, cũng như tác động của các yếu tố bên ngoài lên nó. Trong thực tế sản xuất luôn đặt ra yêu cầu làm sao điều khiển phản ứng xảy ra theo hướng có lợi nhất: hiệu suất cao nhất, hạn chế tối đa những quá trình không mong muốn. Những kiến thức về cân bằng hóa học sẽ giúp lựa chọn những điều kiện tối ưu cho phản ứng. Từ đó giúp ta hiểu tại sao có phản ứng cần thực hiện ở áp suất cao (như phản ứng tổng hợp NH 3 ), lại có những phản ứng cần áp suất thấp, nhiệt độ cao (như phản ứng nhiệt phân CaCO 3 ), … Để nắm vững và vận dụng đúng kiến thức về cân bằng hóa học, không thể không tinh thông việc giải các bài tập cân bằng hóa học. Xuất phát từ điều đó, được sự hướng dẫn của cán bộ giảng dạy, tôi chọn đề tài “ Bài tập về cân bằng hóa học” để làm tiểu luận. Tiểu luận gồm 2 phần: Phần 1 tóm tắt những kiến thức cơ bản và các công thức quan trọng phục vụ cho việc giải bài tập ở phần 2. Phần 2 là các bài tập về cân bằng hóa học, được chia thành các dạng khác nhau. Sự phân loại này chỉ mang tính tương đối, để giúp cho việc theo dõi được thuận lợi mà thôi. Tuy đã rất cố gắng trong việc sưu tầm, chọn lọc và phân loại các bài tập nhưng tiểu luận không tránh khỏi thiếu sót. Tôi mong nhận được ý kiến góp ý, phê bình của quý thầy cô, các bạn học viên để tiểu luận này hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, PGS. TS Trần Thái Hòa đã tận tình hướng dẫn để tôi hoàn thành tiểu luận này. Huế, tháng 5 năm 2010 Học viên: Phạm Yên Khang Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 2 Phần 1. TÓM TT LÝ THUYT 1.1 ðiều kiện cân bằng hóa học ν ′ B 1 + ν ′ B 2 + … (*) Xét phản ứng: 1 A 1 + 2 A 2 + … Ta có: dG = - SdT + VdP + µ . Ở T, P = const: dG = µ (**) Ở đây µ là hóa thế của chất i. Vì biến thiên số mol dn i tỉ lệ với hệ số tỉ lượng i (quy ước ν < 0 đối với chất tham gia và ν > 0 đối với sản phẩm phản ứng) nên ta có: ν ν ′ ν ′ ′ ν ′ λ Ở đây λđược gọi là ñộ tiến triển của phản ứng, λ > 0. Từ đó dn i = i dλ và thay vào (**) ta được dG = ν µ λ. Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì dG = ν µ λ = 0. Vì dλ ≠ 0 nên ta có: = 0 ( 1-1) Nếu phản ứng tiến hành ở điều kiện T, V = const thì từ điều kiện cân bằng dF = ν µ λ = 0 ta cũng dẫn đến hệ thức (1-1). Hệ thức (1-1) là điều kiện chung của cân bằng hóa học, nó không phụ thuộc vào tính lí tưởng của hệ và có thể áp dụng cho mọi phản ứng đơn giản cũng như phức tạp, phản ứng trong pha khí cũng như trong dung dịch, phản ứng đồng thể cũng như dị thể. 1.2 ðịnh luật tác dụng khối lượng. Biểu thức hằng số cân bằng 1.2.1 Thiết lập biểu thức ñịnh luật tác dụng khối lượng Biểu diễn hóa thế µ của cấu tử i qua hoạt độ a i , µ = µ + RTlna i rồi thay vào (1-1) và sắp xếp lại ta được : ν = exp[ ν µ ] Khi T = const thì exp [ ν µ ] = const. Đặt exp[ ν µ ] = K(T), khi đó: K(T) = (1-2) (1-2) là biểu thức toán học của định luật tác dụng khối lượng dạng tổng quát nhất. Hằng số K gọi là hằng số cân bằng nhiệt động, hay gọi tắt là hằng số cân bằng. K chỉ phụ thuộc nhiệt độ (và bản chất các chất có mặt). Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 3 Nhận xét: Biểu thức định luật tác dụng khối lượng ở trên được thiết lập theo phương pháp Nhiệt động học, hoàn toàn không dựa vào quan niệm nào về cơ chế phản ứng. Điều này chứng tỏ vị trí của cân bằng hóa học chỉ phụ thuộc các ñại lượng Nhiệt ñộng mà không phụ thuộc cơ chế cũng như ðộng học của phản ứng. Cách thiết lập biểu thức định luật tác dụng khối lượng khi xuất phát từ điều kiện tốc độ phản ứng thuận = tốc độ phản ứng nghịch chỉ đúng với phản ứng đơn giản. 1.2.2 Biểu thức các hằng số cân bằng Tùy hệ cụ thể và điều kiện phản ứng, hằng số cân bằng có thể biểu diễn qua áp suất, nồng độ, phần mol, số mol, … Khi đó ta có các hằng số cân bằng tương ứng K P (T), K C (T), K N (T,P), K n (T,P), … Lưu ý rằng các giá trị áp suất P i , P, nồng độ C i , phần mol N i , số mol n i trong các biểu thức hằng số cân bằng đều ứng với thời điểm cân bằng. 1.2.2.1 Cân bằng ñồng thể trong pha khí Trong trường hợp này, các chất phản ứng và sản phẩm đều là chất khí. Có thể sử dụng các hằng số cân bằng K P (T), K C (T), K N (T,P), K n (T,P). Nếu khí được coi là khí lí tưởng thì a i = P i và do đó hằng số cân bằng được biểu diễn theo áp suất riêng phần của các khí: K P (T) = = ′ ′ (1-3) K P chỉ phụ thuộc nhiệt độ. * Thay P i = = vào (1-3) ta được: K P (T) = K C (T) . ν trong đó K C (T) = = ′ ′ (1-4) K C là hằng số cân bằng biểu thị qua nồng độ mol/L của các chất. Cũng như K P , K C chỉ phụ thuộc nhiệt độ. Tại T = const thì K P , K C = const. * Thay P i = N i .P (N i là phần mol chất i, P là áp suất chung của hệ) vào (1-3) ta được: K P (T) = K N (T,P) . ν trong đó K N (T,P) = = ′ ′ (1-5) Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 4 K N là hằng số cân bằng biểu thị qua phần mol các chất. Khác với K P , K C thì K N ngoài phụ thuộc nhiệt độ còn phụ thuộc áp suất chung của hệ (khi ∆ν≠ 0). * Thay P i = n i . = n i . (n i là số mol chất i, là tổng số mol các khí có mặt trong hệ, kể cả khí trơ nếu có) vào (1-3) ta có: K P (T) = K n (T,P) . ν trong đó K n (T,P) = = ′ ′ (1-6) K n là hằng số cân bằng biểu thị qua số mol các chất. Tương tự K N thì K n ngoài phụ thuộc nhiệt độ còn phụ thuộc áp suất chung của hệ (khi ν ≠ 0). Theo trên ta có mối quan hệ giữa các hằng số cân bằng trong pha khí (lí tưởng) như sau: K P (T) = K C (T) . K N K n (T,P) . (1-7) Trong (1-7), nếu C tính theo mol.L -1 , P tính theo atm thì R = 0,082 L.atm.độ -1 .mol -1 . Ta thấy khi ν = 0, tức phản ứng không có sự thay đổi số mol khí thì K P (T) = K C (T) = K N (T,P) = K n (T,P), lúc đó ta tính theo hằng số cân bằng nào cũng được. 1.2.2.2 Cân bằng ñồng thể trong pha lỏng Nếu các chất phản ứng và sản phẩm hoàn toàn trộn lẫn vào nhau ở trạng thái lỏng và dung dịch được coi là lí tưởng thì ta có thể sử dụng các hằng số cân bằng K C , K N , K n đã thiết lập ở trên. 1.2.2.3 Cân bằng hóa học dị thể * Hệ phản ứng gồm 1 pha lỏng và 1 pha khí: Ta thay hoạt độ của chất khí nguyên chất bằng áp suất riêng phần của chúng và thay hoạt độ của các chất trong pha lỏng bằng nồng độ mol.L -1 nếu dung dịch đủ loãng. Ví dụ: K = * Hệ phản ứng gồm 1 hoặc nhiều pha rắn và 1 pha khí: Chấp nhận khí lí tưởng thì thay hoạt độ của nó bằng áp suất riêng phần. Hoạt độ chất rắn nguyên chất bằng ;K P = đơn vị. Ví dụ: + CaCO 3(r) CaO (r) C O 2(k) Ce 4+ (aq) H + (aq) + 1/2H 2 (k) Ce 3+ (aq) + Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 5 * Hệ gồm 1 pha lỏng và nhiều pha rắn: nếu dung dịch đủ loãng thì thay hoạt độ chất thuộc pha lỏng bằng nồng độ mol.L -1 , hoạt độ chất rắn nguyên chất bằng đơn vị. Ví dụ: ; K C = K S = [Ag + (aq)].[Cl - (aq)] (Lưu ý rằng tuy không có mặt trong biểu thức hằng số cân bằng nhưng chất rắn, chất lỏng có tham gia phản ứng, chúng phải có mặt với lượng nhất định để tồn tại cân bằng hóa học). Một số lưu ý khi sử dụng hằng số cân bằng 1- Vì số mũ trong biểu thức của hằng số cân bằng ứng với hệ số trong phương trình phản ứng, do đó giá trị của hằng số cân bằng phụ thuộc vào cách viết phương trình hóa học. Ví dụ: Ở 400 0 C, phản ứng có hằng số cân bằng = 1,64.10 -4 . Nếu viết phương trình phản ứng dưới dạng: thì ta có hằng số cân bằng = = 1,28.10 -2 . Vì vậy khi cho biết hằng số cân bằng thì phải đi kèm với phản ứng được viết theo cách nào. 2- Vấn đề đơn vị của hằng số cân bằng Vì hoạt độ không có thứ nguyên nên hằng số cân bằng cũng không có thứ nguyên, tức không có ñơn vị [1, 4, 13]. Trong các biểu thức của hằng số cân bằng K P ở trên, “áp suất” P thực chất là tỉ số giữa áp suất đo được với áp suất P 0 (mà ở đó hóa thế µ = µ 0 ), thường chọn P 0 = 1atm. Tương tự trong biểu thức hằng số cân bằng K C thì “nồng độ” C là tỉ số giữa nồng độ đo được với nồng độ C 0 , thường chọn C 0 = 1mol.L -1 . Ví dụ: xét phản ứng phân hủy CaCO 3 : Ta thường viết K P = nhưng chính xác hơn thì phải viết K P = /P 0 . Nếu P 0 = 1atm thì ta tính = K P .1(atm). Để đơn giản ta không đưa P 0 , C 0 vào trong các biểu thức K P , K C nhưng phải hiểu đúng ý nghĩa như trên. AgCl (r) Ag + (aq) Cl - (aq)+ Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 6 1.3 Quan hệ giữa biến thiên thế ñẳng áp và hằng số cân bằng. Phương trình ñẳng nhiệt của phản ứng hóa học Xuất phát từ điều kiện (1-1), kết hợp với phương trình (1-3), (1-4) áp dụng cho phản ứng (*), người ta chứng minh được rằng: Khi phản ứng thực hiện ở T, P = const: ∆G = RT( - lnK P + ln ′ ′ ) (1-8) Khi phản ứng thực hiện ở T, V = const: ∆F = RT( - lnK C + ln ′ ′ ) (1-9) Các phương trình (1-8), (1-9) được gọi là phương trình đẳng nhiệt của phản ứng, nó cho phép tính ∆G, ∆F của phản ứng từ những dữ kiện liên quan đến cân bằng hóa học và từ đây biết được chiều diễn biến của phản ứng. Để thuận tiện trong xét chiều phản ứng, ta đặt Q = ( ν ′ ν ′ ν ν ) bất kì , Q được gọi là thương số phản ứng (reaction quotient), khi đó (1-8) trở thành: ∆G = RT. (1-8’) Lưu ý rằng biểu thức tính Q có dạng như biểu thức tính hằng số cân bằng, nhưng ở đây áp suất riêng phần của các chất lấy ở thời ñiểm ñang xét chứ chưa hẳn ở thời điểm đạt cân bằng. Ta có: + Khi Q < K P ∆G < 0: phản ứng xảy ra theo chiều thuận, chiều có tác dụng làm tăng Q cho tới khi Q = K P thì cân bằng được thiết lập lại. + Khi Q > K P ∆G > 0: phản ứng xảy ra theo chiều nghịch, chiều có tác dụng làm giảm Q cho tới khi Q = K P thì cân bằng được thiết lập lại. + Khi Q = K P ∆G = 0: phản ứng đạt trạng thái cân bằng. Hoàn toàn tương tự khi xét ∆F. Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 7 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng ñến cân bằng hóa học. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier Khi phản ứng đã đạt trạng thái cân bằng thì trạng thái này được duy trì bao lâu cũng được, nếu các yếu tố quyết định cân bằng như nhiệt độ, áp suất, nồng độ, … không thay đổi. Tuy nhiên, do cân bằng hóa học là cân bằng ñộng, nên nếu một trong các yếu tố này thay đổi thì sẽ có sự chuyển dịch cân bằng. Hai yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất là nhiệt độ và áp suất. 1.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ Hằng số cân bằng là hàm của nhiệt độ. Để mô tả sự phụ thuộc này ta có các phương trình sau: + Khi phản ứng thực hiện ở P = const: (1-10) + Khi phản ứng thực hiện ở V = const: (1-11) Phương trình (1-10), (1-11) lần lượt được gọi là phương trình đẳng áp, phương trình đẳng tích của phản ứng hóa học, còn được gọi là phương trình Van’t Hoff (do Van’t Hoff thiết lập đầu tiên năm 1885). Có thể xem phương trình (1-10) và (1-11) là biểu thức định lượng của nguyên lý chuyển dịch cân bằng Le Chatelier dưới tác dụng của nhiệt độ. Thật vậy: * Nếu phản ứng thu nhiệt, ∆H > 0 > 0 : K P và T đồng biến, khi T tăng thì K P tăng, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, chiều thu nhiệt. * Nếu phản ứng tỏa nhiệt, ∆H < 0 < 0 : K P và T nghịch biến, khi T tăng thì K P giảm, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, chiều thu nhiệt. Tương tự khi xét ∆U. Tóm lại: Khi nhiệt ñộ tăng (ở P hay V = const), cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt và ngược lại. Khi tích phân gần ñúng phương trình đẳng áp (1-10) giữa 2 nhiệt độ T 1 và T 2 , chấp nhận ∆H không phụ thuộc T trong khoảng T 1 , T 2 , ta có: (1-12) Phương trình này thường được dùng để tính K P2 khi biết K P1 và ∆H của phản ứng hoặc tính ∆H của phản ứng khi biết K P1 và K P2 . Tương tự khi xét phương trình đẳng tích (1-11). Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 8 1.3.2 Ảnh hưởng của áp suất Ta biết rằng K P , K C chỉ phụ thuộc nhiệt độ còn K N ngoài phụ thuộc nhiệt độ còn phụ thuộc áp suất chung P. Sự phụ thuộc đó thể hiện qua phương trình sau: (1- 13) Phương trình (1-13) có thể xem là biểu thức định lượng của nguyên lý chuyển dịch cân bằng Le Chatelier dưới tác dụng của áp suất. Thật vậy: * Đối với các phản ứng xảy ra với sự giảm số mol khí, ∆ < 0 : khi P tăng thì K N tăng, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, chiều làm giảm số mol khí hay làm giảm áp suất. * Đối với các phản ứng xảy ra với sự tăng số mol khí, ∆ > 0 khi P tăng thì K N giảm, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, chiều làm giảm số mol khí hay làm giảm áp suất. (Đối với phản ứng không có sự thay đổi số mol khí, ∆ = 0: áp suất (chung) không ảnh hưởng đến cân bằng). Tóm lại: Khi tăng áp suất (ở T = const), cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí (giảm áp suất) và ngược lại. 1.3.3 Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier (1884) Phát biểu nguyên lí: Khi một hệ ñã ở vào trạng thái cân bằng (bền), nếu thay ñổi một trong các yếu tố quy ñịnh vị trí cân bằng (như nhiệt ñộ, áp suất, nồng ñộ, …) thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều chống lại sự thay ñổi ñó. Nguyên lí này rất tổng quát, nó áp dụng cho mọi cân bằng lí, hóa bất kì. 1.3.4 Ảnh hưởng của sự thêm khí trơ vào hệ cân bằng ở pha khí Khí trơ ở đây được hiểu là khí không tham gia vào phản ứng. Sự có mặt của khí trơ làm tăng áp suất chung của hệ, song vị trí cân bằng thay đổi hay không còn tùy vào áp suất P, thể tích V của hệ có thay đổi hay không. * Thêm khí trơ vào hệ khi T, V = const: lúc này tổng số mol khí tăng nhưng do V = const nên áp suất riêng phần của các khí P i = const, cân bằng không bị chuyển dịch. (Xem Bài tập 21). * Thêm khí trơ vào hệ khi T, P = const: lúc này áp suất riêng phần của các khí P i giảm nên có thể gây sự chuyển dịch cân bằng. (Xem Bài tập 21). Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 9 Phần 2. CÁC DNG BÀI TP V CÂN BNG HÓA HC Dạng 1 : TÍNH CÁC HẰNG SỐ CÂN BẰNG Bài 1. Cho vào buồng phản ứng có xúc tác thích hợp ở 1000K và áp suất 1atm hỗn hợp khí SO 2 , O 2 và N 2 theo tỉ lệ mol lần lượt là 2,62 : 1 : 3,76. Khi phản ứng ñạt ñến cân bằng thì thu ñược 33,9 mol SO 2 , 17,5 mol SO 3 , 10,9 mol O 2 . Tính hằng số cân bằng K C của phản ứng trên. GIẢI Gọi α là độ chuyển hóa của O 2 . Theo bài ra, hỗn hợp ban đầu có t 0 2,62k k t cb (2,62 - 2α)k k(1 – α) 2kα Theo bài ra, tại cân bằng: = k(1 – α) = 10,9 và = 2kα = 17,5. k = 19,65 = 19,65.3,76 = 73,884 mol ằ =33,9/136,184=0,2489; =17,5/136,184=0,1285 ; =10,9/136,184= 0,08 Vì = 273,1. Bài 2. ðộ phân li α của HCl và của HI ở 1000K theo các phản ứng lần lượt là α 1 = 1,4.10 -3 % và α 2 = 28%. Các chất ñều ở trạng thái khí. +2SO 2(k) 2SO 3(k) O 2(k) +2SO 2(k) 2SO 3(k) O 2(k) Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 10 Tính hằng số cân bằng của phản ứng cũng ở 1000K. GIẢI Vì các phản ứng ở đây đều có ∆ = 0 nên K P = K C = K N = K n * Xét sự phân li HCl: t 0 1 t cb 1 – α 1 0,5α 1 0,5α 1 K 1 = α α Thay α 1 = 1,4.10 -3 % ta được K 1 = 4,9.10 -11 . * Tương tự cho phản ứng ta có K 2 = α α = 3,8.10 -2 . * Để tính K 3 ta tổ hợp như sau: K 3 = 3,8.10 -2 /4,9.10 -11 = 7,75.10 8 . Bài 3. Tính hằng số cân bằng K P ở 25 0 C ñối với phản ứng Biết phản ứng có ∆ = -29,1 kJ và áp suất hơi của methanol ở 25 0 C bằng 1620 Pa. GIẢI Xét quá trình Ở 25 0 C ta có: ∆ = -RTln = -8,314.298.ln = 4 540 J. C H 3 O H (l) CH 3 OH (k) [...]... atm Tính h ng s cân b ng KP2 c a cân b ng này ð 2 cân b ng trên cùng t n t thì lư ng CaCO3 cho vào ph i th a mãn ñi u ki n gì ? GI I 1 t0 0,1 (mol) tcb 0,1 – x x H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 x 19 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c Lúc cân b ng: KP = PCO2 /P0 = 0,2 (v i P0 = 1 atm) ⇒ PCO2 = 0,2 atm ⇒ nCO2 = 6 8: = " $ $$ & " " $ {$ % ⇒ Thành ph n lúc cân b ng: $"{ =... ñư c r ng: 2 cân b ng mà các h ng s cân b ng có cùng biêu th c, nhưng giá tr v s khác nhau thì 2 cân b ng ñó ph i là n i ti p nhau H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 34 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c Như v y trong bài toán này cân b ng (2) n i ti p cân b ng (1), do ñó khi cân b ng (2) b t ñ u thì n(H2O) x = 4 mol và n(H2) = n – x = n – 4 mol ⇒ K2 = c) , & = , ⇒ = 0,63... ŸŸ% % 4 4 %%ź 2 ˢ 2 ŸŸ% H 4 4 ŶŶŸ ŶŶŸ 2 ˢ H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 22 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c ð th : % P (atm) P= 0,4 P= # $' 0,2 P= 22,4 44,8 896 1345 $ V (L) D ng 4: NH HƯ NG C A NHI T ð ð N CÂN B NG HÓA H C TÍNH H NG S CÂN B NG T CÁC ð I LƯ NG NHI T ð NG VÀ NGƯ C L I Bài 15 Amoniclorua b phân h y theo ph n ng: NH4Cl(r) NH3(k) + HCl (k) Xác ñ... trên kho ng 300 atm H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 16 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c D ng 3 : CÂN B NG HÓA H C D TH Bài 10 Amonicacbamat r n b phân h y theo ph n ng: ONH4 O C 2NH 3(k) + CO2(k) NH2 500C, ph n ng có KP = 3,13.10-2 Ngư i ta cho 1 mol amonicacbamat vào bình chân không V = 22,4 L 500C a) Tính áp su t c a h lúc cân b ng b) Th tích c a h ph i b ng bao nhiêu... – Hóa phân tích K18 18 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c Áp su t chung t i cân b ng: P = /5 + /5 = 2,56 + 3,2 = 5,76 atm T ng s mol khí cân b ng: n = n(CO) + n(CO2) = (1,2 – x – y) + (2x + y) = 1,2 + x ⇒ n = 1,2 + x = 6 8: = ' $" " " $ #"$" V i khí CO ta có: nCO = 2x + y = ⇒ y = 0,765 – 2x = 0,405 6 = 1,38 ⇒ x = 0,18 8: = % $ $" " " $ #"$" = 0,765 mol V y s mol các ch t t i cân. .. (1000) = 10,43 > -20,5 = lnKP (298) V y khi T tăng thì KP tăng, ñi u này phù h p nguyên lý chuy n d ch cân b ng Le Chatelier vì ph n ng theo chi u thu n thu nhi t H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 25 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c Bài 18 S ph thu c vào nhi t ñ c a h ng s cân b ng c a ph n ng : $## ñư c cho b i phương trình lgKP = " a) Tính ∆H$ - 0,783lgT + 0,00043T c a... ra N2) + N u 4 < 1/2 ⇒ dQ < 0: cân b ng chuy n d ch theo hi u thu n (chi u tiêu th N2) Như v y: T, V = const, s thêm N2 gây s chuy n d ch cân b ng như th nào còn tùy vào ph n mol c a nó trư c khi có s thêm H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 30 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c Áp d ng: trư c khi thêm N2 thì 4 = % % # # = 0,6 > 0,5, do ñó cân b ng chuy n d ch theo chi u... minh r ng cân b ng ch ñư c thi t l p n u kh i lư ng m ít nh t ph i b ng giá tr m0 nào ñó Tính m0 a) Áp su t chung P c a h , P = Theo ph n ng, A = 25 ⇒ A GI I A + 5 = 2/3P; 5 = P/3 ⇒ KP = $A 5 = (2/3P)2.P/3 = 4P3/27 = 4.43/27 = 9,48 H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 17 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c b) Xét cân b ng t0 a (mol) tcb a – 2x 2x x T n t i cân b ng... (atm) P (atm) ð th : 0,2 22,4 44,8 V (L) 4 3 Khi 2 cân b ng cùng t n t i ta có: KP1 = PCO2 /P0 = 0,2 (v i P0 = 1 atm) ⇒ PCO2 = 0,2 atm M t khác, áp su t chung c a h , P = PCO2 + PCO ⇒ PCO = 1,6 – 0,2 = 1,4 atm Do ñó, KP2 = 6 6 = 1,42 /0,2 = 9,8 H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 20 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c Xét 2 cân b ng ñ ng th i: t0 tcb a–x t0 ⇒ a (mol) 0,2 (mol)... tích còn r t l n, CO2 không ph n ng v i các oxit Khi V gi m ñ n m c ñ P = 0,2 atm thì cân b ng (1) ñư c thi t l p Tương t cân b ng (2) ñư c thi t l p khi P = 0,4 atm Th t v y , xét ph n ng Ta có KP = 1/PCO2 = 1/KP1 = 1/0,2 = 5 H c viên: Ph m Yên Khang – Hóa phân tích K18 21 Ti u lu n Hóa lý nâng cao Bài t p v cân b ng hóa h c Khi PCO2 = P < 0,2 atm thì Q = 1/PCO2 > 5 Khi ñó Q > KP ⇒ ∆G > 0: ph n ng không . thức về cân bằng hóa học, không thể không tinh thông việc giải các bài tập cân bằng hóa học. Xuất phát từ điều đó, được sự hướng dẫn của cán bộ giảng dạy, tôi chọn đề tài “ Bài tập về cân bằng. luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 9 Phần 2. CÁC DNG BÀI TP V CÂN BNG HÓA HC Dạng 1 : TÍNH CÁC HẰNG SỐ CÂN BẰNG Bài. N 2(k) 3 H 2(k) 2NH 3(k) + N 2(k) 3 H 2(k) 2NH 3(k) + Tiểu luận Hóa lý nâng cao Bài tập về cân bằng hóa học Học viên: Phạm Yên Khang – Hóa phân tích K18 17 Dạng 3 : CÂN BẰNG HÓA HỌC DỊ THỂ Bài 10. Amonicacbamat rắn bị