Tính tốc độ trung bình của phản ứng lớp 10 (cách giải + bài tập)

Trang trước Trang sau

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Tính tốc độ trung bình của phản ứng lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Tính tốc độ trung bình của phản ứng.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

1. Khái niệm tốc độ phản ứng

- Tốc độ phản ứng của một phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng trong một đơn vị thời gian.

- Tốc độ phản ứng được kí hiệu là 𝒱, có đơn vị là: (đơn vị nồng độ) (đơn vị thời gian)^-1.

Ví dụ: mol L^-1 s^-1 hay M s^-1.

2. Tốc độ trung bình của phản ứng

- Tốc độ trung bình của phản ứng $(\bar{υ})$ là tốc độ tính trung bình trong một khoảng thời gian phản ứng.

- Cho phản ứng tổng quát: aA + bB → mM + nN

Tốc độ phản ứng tổng quát trên được tính dựa theo sự thay đổi nồng độ của một chất bất kì trong phản ứng theo quy ước sau:

$\bar{υ} = - \frac{1}{a} \frac{Δ C_{A}}{Δ t} = - \frac{1}{b} \frac{Δ C_{B}}{Δ t} = \frac{1}{m} \frac{Δ C_{M}}{Δ t} = \frac{1}{n} \frac{Δ C_{N}}{Δ t}$

Trong đó:

∆C = C₂ – C₁ và ∆t = t₂ – t₁ lần lượt là biến thiên nồng độ và biến thiên thời gian tương ứng.

C₁, C₂ là nồng độ của một chất tại thời điểm tương ứng t₁ và t₂ (với t₂ > t₁)

3. Định luật tác dụng khối lượng

- Định luật tác dụng khối lượng áp dụng cho các phản ứng đơn giản, biểu thị sự phụ thuộc tốc độ phản ứng theo nồng độ các chất phản ứng.

- Với các phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB → sản phẩm

Tốc độ phản ứng được tính như sau: $υ = k C_{A}^{a} C_{B}^{b}$

Trong đó:

C_A; C_B là nồng độ mol L^-1 tương ứng của chất A và B;

k là hằng số tốc độ phản ứng mà giá trị của nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của các chất tham gia phản ứng.

Chú ý:

- Định luật tác dụng khối lượng: Tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với tích nồng độ các chất tham gia phản ứng với số mũ thích hợp.

- Hằng số tốc độ của phản ứng càng lớn thì tốc độ của phản ứng đó càng lớn.

- Hằng số tốc độ phản ứng có giá trị đúng bằng tốc độ phản ứng khi nồng độ các chất phản ứng bằng nhau và bằng 1M.

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho phản ứng phân hủy N₂O₅ như sau:

2N₂O₅(g) → 4NO₂ (g) + O₂ (g)

Tại thời điểm ban đầu, nồng độ của N₂O₅ là 0,02M; Sau 100s, nồng độ N₂O₅ còn 0,0169M. Tốc độ trung bình của phản ứng phân hủy N₂O₅ trong 100 s đầu tiên là

A. 1,55.10^-5 (M s^-1).

B. 1,55.10^-5 (M phút^-1).

C. 1,35.10^-5 (M s^-1).

D. 1,35.10^-5 (M phút^-1).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Tốc độ trung bình của phản ứng trong 100s đầu tiên là:

$\bar{υ} = - \frac{1}{2} . \frac{Δ C_{N_{2} O_{5}}}{Δ t} = - \frac{1}{2} . \frac{(0, 0169 - 0, 02)}{100 - 0} = 1, {55.10}^{- 5} (M s^{- 1})$

Ví dụ 2: Phản ứng của H₂ với I₂ là phản ứng đơn giản:

H₂(g) + I₂(g) → 2HI(g)

Nếu nồng độ của I₂ tăng gấp đôi, thì

A. tốc độ phản ứng không thay đổi.

B. tốc độ phản ứng tăng hai lần.

C. tốc độ phản ứng giảm hai lần.

D. tốc độ phản ứng tăng bốn lần.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Theo định luật tác dụng khối lượng, tốc độ phản ứng được viết dưới dạng:

$υ = k C_{H_{2}} C_{I_{2}}$

Khi nồng độ của I₂ tăng gấp đôi thì: $υ^{'} = k C_{H_{2}} 2 C_{I_{2}} = 2 k C_{H_{2}} C_{I_{2}} = 2 υ$ .

Vậy tốc độ phản ứng tăng 2 lần.

III. Bài tập minh họa

Câu 1: Cho phản ứng $3 O_{2} (g) \to 2 O_{3} (g)$

Ban đầu nồng độ oxygen là 0,024M. Sau 5s thì nồng độ của oxygen là 0,02M. Tốc độ trung bình của phản ứng trên trong 5s đầu tiên là

A. 2,67.10⁴M.

B. 2,67.10⁴M s^-1.

C. 2,67.10^-4M.

D. 2,67.10^-4M s^-1.

Câu 2: Cho phản ứng phân hủy N₂O₅ như sau:

2N₂O₅ (g) → 4NO₂ (g) + O₂ (g)

Nồng độ ban đầu của NO₂ là 0 M, sau 100 s là 0,0062 M. Tốc độ trung bình của phản ứng trong 100 s đầu tiên là

A. 1,55.10^-5 (M phút^-1).

B. 1,35.10^-5 (M s^-1).

C. 1,35.10^-5 (M phút^-1).

D. 1,55.10^-5 (M s^-1).

Câu 3: Hydrogen peroxide phân hủy theo phản ứng sau:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Tại thời điểm ban đầu, thể tích khí oxygen là 0 cm³, sau thời gian 15 phút thể tích khí oxygen là 16 cm³. Tốc độ trung bình của phản ứng trong 15 phút đầu tiên là

A. 1,067 M s^-1.

B. 1,067 M phút^-1.

C. 1,067 cm³ s^-1.

D. 1,067 cm³ phút^-1.

Câu 4: Cho phản ứng hóa học sau:

Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl₂ (aq) + H₂ (g)

Sau 40 giây, nồng độ của dung dịch HCl giảm tử 0,6 M về còn 0,4 M. Tốc độ trung bình của phản ứng theo HCl trong 40 giây là

A. 5 × 10^-3 (M/s).

B. 5 × 10³ (M/s).

C. 2,5 × 10^-3 (M/s).

D. 2,5 × 10³ (M/s).

Câu 5: Cho phản ứng đơn giản sau (xảy ra trong bình kín):

2NO (g) + O₂ (g) → 2NO₂ (g)

Ở nhiệt độ không đổi, nồng độ NO tăng hai lần, nồng độ O₂ không đổi thì

A. tốc độ phản ứng không thay đổi.

B. tốc độ phản ứng tăng 2 lần.

C. tốc độ phản ứng tăng 4 lần.

D. tốc độ phản ứng giảm 2 lần.

Câu 6: Cho phương trình hóa học sau: CHCl₃ (g) + Cl₂ (g) → CCl₄ (g) + HCl (g). Khi nồng độ của CHCl₃ giảm 2 lần, nồng độ Cl₂ giữ nguyên thì tốc độ phản ứng sẽ

A. tăng gấp đôi.

B. giảm một nửa.

C. tăng 4 lần.

D. giảm 4 lần.

Câu 7: Cho phản ứng hóa học sau:

2SO₂ (g) + O₂ (g) → 2SO₃ (g)

Trong khoảng thời gian 420 giây, nồng độ SO₂ giảm từ 0,027 M xuống 0,0194 M. Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo nồng độ SO₂ trong khoảng thời gian trên là

A. 9 × 10^-2 M/s.

B. 9 × 10^-3 M/s.

C. 9 × 10^-5 M/s.

D. 9 × 10^-6 M/s.

Câu 8: Cho phản ứng xảy ra như sau:

H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2HCl (g)

Công thức đúng để xác định tốc độ trung bình của phản ứng là

A. $\bar{v} = \frac{Δ C_{H_{2}}}{Δ t}$

B. $\bar{v} = \frac{Δ C_{C l_{2}}}{Δ t}$

C. $\bar{v} = - \frac{Δ C_{H C l}}{Δ t}$

D. $\bar{v} = \frac{Δ C_{H C l}}{2 Δ t}$

Câu 9: Phản ứng 3H₂ (g) + N₂ (g) → 2NH₃ (g) có tốc độ mất đi của H₂ so với tốc độ hình thành NH₃ là

A. bằng $\frac{1}{2}$ .

B. bằng $\frac{3}{2}$ .

C. bằng $\frac{2}{3}$ .

D. bằng $\frac{1}{3}$ .

Câu 10: Thiết bị sau có thể được sử dụng để đo tốc độ phản ứng của một số phản ứng hóa học:

Tính tốc độ trung bình của phản ứng lớp 10 (cách giải + bài tập)

Cho các phản ứng sau:

(1) AgNO₃(aq) + HCl(aq) → AgCl(s) + HNO₃(aq)
(2) 2H₂O₂(aq) $\overset{M n O_{2}}{\to}$ 2H₂O(l) + O₂(g)
(3) MgO(s) + 2HCl (aq) → MgCl₂(aq) + H₂O(l)
(4) ZnCO₃(s) + 2HCl (aq) → ZnCl ₂(aq) + CO₂(g) + H₂O(l)

Hai phản ứng phù hợp với thiết bị trên là

A. 1 và 2.

B. 1 và 3.

C. 2 và 4.

D. 3 và 4.

Câu 11: . Đối với phản ứng tổng quát: aA + bB $\to$ cC + dD

Gọi $∆$ C_A, $∆$ C_B, $∆$ C_C, $∆$ C_D lần lượt là biến thiên lượng chất các chất A, B, C, D trong khoảng thời gian $∆$ t. Tốc độ trung bình của phản ứng được tính theo biểu thức là

A. $\bar{v} = \frac{1}{a} \cdot \frac{Δ C_{A}}{Δ t} = \frac{1}{b} \cdot \frac{Δ C_{B}}{Δ t} = \frac{1}{c} \cdot \frac{Δ C_{C}}{Δ t} = \frac{1}{d} \cdot \frac{Δ C_{D}}{Δ t}$ .

B. $\bar{v} = - \frac{1}{a} \cdot \frac{Δ C_{A}}{Δ t} = - \frac{1}{b} \cdot \frac{Δ C_{B}}{Δ t} = \frac{1}{c} \cdot \frac{Δ C_{C}}{Δ t} = \frac{1}{d} \cdot \frac{Δ C_{D}}{Δ t}$ .

C. $\bar{v} = \frac{1}{a} \cdot \frac{Δ C_{A}}{Δ t} = \frac{1}{b} \cdot \frac{Δ C_{B}}{Δ t} = - \frac{1}{c} \cdot \frac{Δ C_{C}}{Δ t} = - \frac{1}{d} \cdot \frac{Δ C_{D}}{Δ t}$ .

D. $\bar{v} = - \frac{1}{a} \cdot \frac{Δ C_{A}}{Δ t} = - \frac{1}{b} \cdot \frac{Δ C_{B}}{Δ t} = - \frac{1}{c} \cdot \frac{Δ C_{C}}{Δ t} = - \frac{1}{d} \cdot \frac{Δ C_{D}}{Δ t}$ .

Câu 12:Xét phản ứng đơn giản sau: 2NO (g) + O₂ (g) $\to$ 2NO (g).

Mối liên hệ giữa tốc độ phản ứng và nồng độ các chất tham gia phản ứng được thể hiện bằng biểu thức:

A. $v = k \cdot C_{N O}^{2} \cdot C_{O_{2}}$ .

B. $v = k \cdot C_{N O} \cdot C_{O_{2}}$ .

C. $v = k \cdot C_{N O}^{2} \cdot C_{O_{2}}^{2}$ .

D. $v = k \cdot C_{N O} \cdot C_{O_{2}}^{2}$ .

Câu 13: Đâu là đơn vị tốc độ phản ứng ?

A.mol L⁻¹ s⁻¹.

B.m s.

C.M s⁻¹.

D.Cả A và C.

Câu 14: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Tốc độ tức thời của phản ứng là tốc độ phản ứng tại một thời điểm nào đó.

B. Tốc độ phản ứng có thể nhận giá trị dương hoặc âm.

C. Tốc độ trung bình của phản ứng là tốc độ tính trung bình trong một khoảng thời gian phản ứng.

D. Tốc độ phản ứng nổ của khí bình gas lớn hơn tốc độ của phản ứng gỉ sắt.

Câu 15: Cho phản ứng đơn giản xảy ra trong bình kín: 3H₂(g) + N₂ (g) ⟶ 2NH₃ (g).

Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào nếu nồng độ H₂ và N₂ đều tăng 2 lần?

A. Tăng 4 lần.

B. Tăng 6 lần.

C. Tăng 8 lần.

D. Tăng 16 lần.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 10 hay, chi tiết khác:

Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học