Bài 50: Cân bằng hóa học

Hằng số cân bằng K_c của một phản ứng phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

A. Nồng độ

B. Nhiệt độ

C. Áp suất

D. Sự có mặt chất xúc tác

Cân bằng hóa học là gì? Tại sao nói cân bằng hóa học là cân bằng động? Hãy cho biết ý nghĩa của hằng số cân bằng K_c. Hằng số cân bằng K_c của một phản ứng có luôn luôn là một hằng số không?

Viết các biểu thức hằng số cân bằng K_c cho các phản ứng sau:

\(\eqalign{
& a)\,\,CaC{O_3}\left( r \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} CaO\left( r \right) + C{O_2}\left( k \right) \cr
& b)\,\,C{u_2}O\left( r \right) + {1 \over 2}{O_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2CuO\left( r \right) \cr
& c)\,\,2S{O_2}\left( k \right) + {O_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} 2S{O_3}\left( k \right)\,;\cr&S{O_2}\left( k \right) + {1 \over 2}{O_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,S{O_3}\left( k \right)\,;\cr&2S{O_3}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2S{O_2}\left( k \right) + {O_2}\left( k \right) \cr} \)

 Hãy cho biết mối liên hệ giữa ba hằng số cân bằng ứng với ba trường hợp trong câu c) ở cùng nhiệt độ.

Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là gì? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến cân bằng hóa học? Chất xúc tác có ảnh hưởng đến cân bằng hóa học không? Vì sao?

Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:

\(\eqalign{
& a)\,\,C\left( r \right) + {H_2}O\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,CO\left( k \right) + {H_2}\left( k \right);\cr&\Delta H = 131KJ \cr
& b)\,\,CO\left( k \right) + {H_2}O\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,C{O_2}\left( k \right) + {H_2}\left( k \right);\cr&\Delta H = - 41KJ \cr} \)

Các cân bằng trên chuyển dịch như thế nào khi biến đổi một trong các điều kiện sau?

- Tăng nhiệt độ.

- Thêm lượng hơi nước vào.

- Thêm khí H₂ vào

- Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống.

- Dùng chất xúc tác.

Cho biết phản ứng thuận nghịch sau: 

\({H_2}\left( k \right) + {I_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2HI\left( k \right)\)

Nồng độ các chất lúc cân bằng ở nhiệt độ 430⁰C như sau:

\(\left[ {{H_2}} \right] = \left[ {{I_2}} \right] = 0,107M\,\,\,\,\,  ;\,\,\,\,\,\,\,\,\left[ {HI} \right] = 0,786M\)

Tính hằng số cân bằng K_c của phản ứng ở 430⁰C.

Cho biết phản ứng sau: 

\({H_2}O\left( k \right) + CO\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,{H_2}\left( k \right) + C{O_2}\left( k \right)\)

Ở 700⁰C hằng số cân bằng K_c = 1,873. Tính nồng độ H₂O và CO ở trạng thái cân bằng, biết rằng hỗn hợp ban đầu gồm 0,300 mol H₂O và 0,300 mol CO trong bình 10 lít ở 700⁰C.

Hằng số cân bằng K_ccủa phản ứng 

\({H_2}\left( k \right) + B{r_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over
{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2HBr\left( k \right)\) ở 730⁰C là 2,18.10⁶. Cho 3,20 mol HBr vào trong bình phản ứng dung tích 12,0 lít 730⁰C. Tính nồng độc ảu H₂, Br₂ và HBr ở trạng thái cân bằng.

Iot bị phân hủy bởi nhiệt theo phản ứng sau:

\({I_2}\left( k \right)\,\, \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over {\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \,\,2I\left( k \right)\)

Ở 727⁰C hằng số cân bằng K_c là 3,80.10^-5. Cho 0,0456 mol I₂ vào trong bình 2,30 lít ở 727^0­C. Tính nồng độ I₂ và I ở trạng thái cân bằng.