Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Phương pháp giải Các dạng bài toán tốc độ phản ứng trong đề thi Đại học (50 bài tập minh họa) hay, chi tiết nhất, từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh nắm vững kiến thức, từ đó học tốt môn Hóa học 10.

Phương pháp giải Các dạng bài toán tốc độ phản ứng trong đề thi Đại học (50 bài tập minh họa)

Dạng 1: Tốc độ phản ứng

Phương pháp giải

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

Thời điểm t₁:                   C_A     C_B    C_C    C_D

Thời điểm t₂:                   C^'_A     C^'_B    C^'_C    C^'_D

* Nồng độ phản ứng của A là ΔC_A = C_a - C'_A

Nồng độ tạo thành của C là ΔC_C = C'_C - C_C

* Tốc độ trung bình tham gia phản ứng của A là :

(Dấu trừ biểu thị nồng độ giảm của chất tham gia phản ứng)

* Tốc độ trung bình của phản ứng :

* Ngoài ra vận tốc còn được biểu diễn theo công thức sau:

mA + nB → pC + qD

Biểu thức vận tốc: v = k [A]^m[B]ⁿ

k: hằng số tỉ lệ (hằng số vận tốc).

[A], [B]: nồng độ mol của chất A và B

Dạng 1.1: Tính tốc độ phản ứng

Ví dụ minh họa

Ví dụ 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.

- Tốc độ trung bình tạo thành của HBr và CO₂.

- Tốc độ trung bình của phản ứng.

Lời 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

- Tỉ lệ tham gia phản ứng của Br₂ và HCOOH là 1: 1 nên tốc độ trung bình tham gia phản ứng của HCOOH là:

- Tỉ lệ trong phương trình của Br₂ với HBr là 1: 2 nên tốc độc trung bình tạo thành của HBr là:

- Tỉ lệ trong phương trình của Br₂ với CO₂ là 1: 1 nên tốc độ trung bình tạo thành của CO₂ là:

- Do hệ số cân bằng của Br₂ là 1 nên:

Ví dụ 2: Cho phản ứng hóa học: A + B → C

Nồng độ ban đầu của A là 1 mol/l, của B là 0,8 mol/l. Sau 10 phút, nồng độ của B chỉ còn 20% nồng độ ban đầu. Tốc độ trung bình của phản ứng là

A. 0,16 mol/l.phút

B. 0,016 mol/l/phút

C. 1,6 mol/l.phút

D. 0,064 mol/l.phút

Lời giải:

C_{B sau} = 0,8.20% = 0,16 (mol/l)

Vì hệ số của B là 1 

⇒ Đáp án D

Dạng 1.2: Xác định nồng độ chất ban đầu hoặc sản phẩm

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: 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] = 2M; [H₂] = 3M; [NH₃] = 2M. Nồng độ mol/l của N₂ và H₂ ban đầu lần lượt là :

A. 3 và 6.     B. 2 và 3.

C. 4 và 8.     D. 2 và 4.

Lời giải:

Do ban đầu chỉ có N₂, H₂ nên lượng NH₃ trong hỗn hợp sau là sản phẩm được sinh ra trong phản ứng N₂ và H₂ → từ nồng độ của NH₃ xác định được nồng độ phản ứng của H₂ và N₂.

N_{2 (k)} + 3H_{2 (k)} ↔ 2NH_{3 (k)}

Bđ (C₀): x           y

Pư:      1M ← 3M ← 2M

Cb:      2M      3M      2M

Ta có: C_0N2 = C_CB + C_pư ⇒ x = 2 + 1 = 3(M)

           C_{0 H2} = C_CB + C_pư = 3 + 3 = 6 (M)

⇒ Đáp án A

Ví dụ 2: 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. 16lần

Lời giải:

Giả sử ban đầu [N₂] = aM.    [H₂] = bM

Tốc độ phản ứng ban đầu: v₁ = k[N₂][H₂]³ = k.a.b³

Tốc độ phản ứng lúc sau: v₂ = k[N₂][H₂]³ = k.a.(2b)³ = 8 k.a.b³

⇒v₂ = 8 v_1.

⇒ Đáp án C

Dạng 1.3: Mối liên hện giữa diện tích tiếp xúc và tốc độ phản ứng

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nếu chia một mẩu đá vôi hình cầu có thể tích 10,00 cm³ thành tám mẩu đá vôi hình cầu thể tích bằng 1,25 cm³ thì tổng điện tích mặt cầu tăng bao nhiêu lần:

A. 2 lần     B. 4 lần

C. 8 lần     D. 16lần

Lời giải:

- Các mẩu đá vôi là hình cầu nên :

Diện tích bề mặt tiếp xúc là:

Thể tích là :

- Mẩu đá vôi ban đầu có: 

Mẩu đá vôi sau khi chia nhỏ có: 

- Tỉ lệ diện tích bề mặt sau khi chia thành 8 mẩu đá vôi là:

⇒ Diện tích bề mặt tăng 2 lần

⇒ Đáp án A