Bài t p Ch ngậ ươ 6:
CÂN B NG HÓA H C & M C Đ DI N RA C A CÁC QÚAẰ Ọ Ứ Ộ Ễ Ủ
TRÌNH HÓA H CỌ
6.1: Vi t bi u th c h ng s cân b ng c a các cân b ng hóa h c sau : ế ể ứ ằ ố ằ ủ ằ ọ
(a) 2NOCl(k) ⇄ 2NO(k) + Cl2(k). (b) CO(k) + ½O2(k) ⇄ CO2(k).
(c) 2CH3COOH(k) ⇄ (CH3COOH)2(k) (d) CO2(k) + C(r) ⇄ 2CO(k).
(e) CaCl2.2H2O(r) ⇄ CaCl2(r) + 2H2O(k). (f) 2NO2(k) ⇄ N2O4(k).
(g) [HgI4]2-(dd) ⇄ Hg2+(dd) + 4I-(dd). (h) ½N2(k) + 3/2H2(k) ⇄ NH3(k).
(i) 3Fe(r) + 4H2O(k) ⇄ Fe3O4(r) + 4H2(k). (j) NH4HS(r) ⇄ NH3(k)+H2S(k).
(k) SnO2(r) + 2H2(k) ⇄ Sn(l) + 2H2O(k). (l) CaCO3(r) ⇄ Ca(r) + CO2(k).
6.2: Trong h cân b ng: A(k) + 2B(k) ệ ằ ⇄ D(k) có n ng đ cân b ng cácồ ộ ằ
ch t là: [A] = 0,06M; [B] = 0,12M; [C] = 0,216M. Tính h ng s cân b ngấ ằ ố ằ
và n ng đ ban đ u c a A và B n u ph n ng xu t phát ch có A và B.ồ ộ ầ ủ ế ả ứ ấ ỉ
(ĐS: KC = 250; [A]0 =0,276M; [B]0 = 0,552M.)
6.3: N p 8 mol SOạ2 và 4mol O2 vào trong m t bình kín. Ph n ng đ cộ ả ứ ượ
ti n hành nhi t đ không đ i. Khi cân b ng đ c thi t l pế ở ệ ộ ổ ằ ượ ế ậ có 80%
l ng SOượ 2 ban đ u tham gia ph n ng . Xác đ nh áp su t c a h n h p khíầ ả ứ ị ấ ủ ỗ ợ
cân b ng n u áp su t ban đ u là 300 kPa. ằ ế ấ ầ (ĐS: 220 kPa)
6.4: m t nhi t đ nh t đ nh, ph n ng phân ly c a HI sinh ra các đ nỞ ộ ệ ộ ấ ị ả ứ ủ ơ
ch t t ng ng có h ng s cân b ng làấ ươ ứ ằ ố ằ 6,25×10-2. Tính % HI phân ly ở
nhi t đ này. ệ ộ (ĐS:33,33%)
6.5: Cho ph n ng và các d ki n:ả ứ ữ ệ
C(graphit) + H2O(k) ⇄ CO(k) + H2(k)
S0298 (J/mol.K) 5,7 188,7 197,5 130,5
ΔH0298 tt (kJ/mol) 0 -241,8 -110,5 0
Tính giá tr nhi t đ c a ph n ng t i đó h ng s cân b ng b ng 1. Xemị ệ ộ ủ ả ứ ạ ằ ố ằ ằ
ΔH0 và ΔS0 không ph thu c nhi t đ . ụ ộ ệ ộ (ĐS: T = 983 K)
6.6: Ph n ng sau đ c ti n hành trong bình kín nhi t đ không đ i:ả ứ ượ ế ở ệ ộ ổ
CO(k) + Cl2(k) ⇄ COCl2(k). Các tác ch t ban đ u đ c l y đúng đ ngấ ầ ượ ấ ươ
l ng. Khi cân b ng đ c thi t l p còn l i 50% l ng CO ban đ u. Xácượ ằ ượ ế ậ ạ ượ ầ
đ nh áp su t c a h n h p khí cân b ng n u áp su t ban đ u là 100 kPaị ấ ủ ỗ ợ ằ ế ấ ầ
(= 750 mmHg ). (ĐS: 75 kPa)
6.7: m t nhi t đ thích h p cân b ng sau đây đ c thi t l p trong bìnhỞ ộ ệ ộ ợ ằ ượ ế ậ
kín : CO2(k) + H2(k) ⇄ CO(k) + H2O(k) có h ng s cân b ng là 1.ằ ố ằ
a) Xác đ nh % COị2 đã chuy n thành CO nhi t đ đã cho n u ban đ u cóể ở ệ ộ ế ầ
1 mol CO2 và 5 mol H2 tr n l n v i nhau.ộ ẫ ớ
b) Xác đ nh t l th tích tr n l n gi a COị ỉ ệ ể ộ ẫ ữ 2và H2 ban đ u n u khi cânầ ế
b ng thi t l p có 90% l ng Hằ ế ậ ượ 2 ban đ u tham gia ph n ng.ầ ả ứ
(ĐS: (a): 83,33% ; (b): 9:1)
6.8: Xét h cân b ng: Nệ ằ 2(k) + 3H2(k) ⇄ 2NH3(k) ΔH0 = - 92,4 kJ
Khi h cân b ngệ ằ , n ng đ các ch t là: [Nồ ộ ấ 2] = 3M; [H2] = 9M; [NH3] = 4M.
a) Xác đ nh n ng đ ban đ u c a Nị ồ ộ ầ ủ 2 và H2 n u ban đ u ch có Nế ầ ỉ 2 và H2.
b) Xác đ nh chi u chuy n d ch cân b ng khi tăng nhi t đ .ị ề ể ị ằ ệ ộ
c) Xác đ nh chi u chuy n d ch cân b ng khi gi m th tích bình ph nị ề ể ị ằ ả ể ả
ng.ứ
(ĐS:(a):[N2]0 = 5M và [H2]0 = 15M;(b): chi u ngh ch;(c): chi u thu n)ề ị ề ậ
6.9: H ng s cân b ng c a ph n ng FeO(r) + CO(k) ằ ố ằ ủ ả ứ ⇄ Fe(r) + CO2(k) ở
m t nhi t đ xác đ nh là 0,5. Tìm n ng đ cân b ng c a các ch t CO vàộ ệ ộ ị ồ ộ ằ ủ ấ
CO2 n u n ng đ ban đ u c a chúng l n l t là 0,05M và 0,01M.ế ồ ộ ầ ủ ầ ượ
(ĐS: [CO] = 0,04M; [CO2] = 0,02M)
6.10: m t nhi t đ xác đ nh h ng s cân b ng c a ph n ng (1) là 100.Ở ộ ệ ộ ị ằ ố ằ ủ ả ứ
Hãy vi t bi u th c và tính h ng s cân b ng c a các ph n ng (2) và (3).ế ể ứ ằ ố ằ ủ ả ứ
(1) N2(k) + 2O2(k) ⇄ 2NO2(k). K1 = 100.
(2) 2NO2(k) ⇄ N2(k) + 2O2(k). K2 = ?
(3) NO2(k) ⇄ ½N2(k) + O2(k). K3 = ?
(ĐS: K2 = 0,01; K3 = 0,1)
6.11: Tính giá tr c a h ng s cân b ng cho cân b ng d i đây m tị ủ ằ ố ằ ằ ướ ở ộ
nhi t đ xác đ nh trong bình dung tích 1,5 lít có 5 mol Nệ ộ ị 2, 7 mol O2 và 0,1
mol NO2 : N2(k) + 2O2(k) ⇄ 2NO2(k) ; ΔH < 0 . N u tăng nhi t đ giá trế ệ ộ ị
c a h ng s cân b ng s thay đ i nh th nào? Tăng lên ,gi m xu ng hayủ ằ ố ằ ẽ ổ ư ế ả ố
gi nguyên? ữ(ĐS: K = 6,1
×
10-5 ; K
gi m)ả
6.12: Xác đ nh n ng đ cân b ng c a m i ch t trong h n h p cân b ngị ồ ộ ằ ủ ỗ ấ ỗ ợ ằ
sau:
A(k) + B(k) ⇄ C(k) + 2D(k) có KC = 1,8×10-6 ( m t nhi t đ xác đ nh).ở ộ ệ ộ ị
Bi t r ng ban đ u ch có 1 mol C và 1 mol D cho vào bình dung tích 1 lít.ế ằ ầ ỉ
(ĐS:[D] = x = 9,5
×
10 -4M; [A] = [B] = [C] = 0,5M)
6.13: 90Ở0C cân b ng sau đây đ c thi t l p:ằ ượ ế ậ
H2(k) + S(r) ⇄ H2S(k) có KC = 6,8×10-2 . N u đun nóng 0,2 mol Hế2 và 1,0
mol l u huỳnh trong bình dung tích 1 lít đ n 90ư ế 0C thì áp su t riêng ph nấ ầ
c a Hủ2S tr ng thái cân b ng là bao nhiêu? ở ạ ằ (ĐS:P(H2S) = 0,42 atm)
6.14: H ng s cân b ng tính theo lý thuy t c a ph n ng polyme hóaằ ố ằ ế ủ ả ứ
formaldehyde (HCHO) thành glucose (C6H12O6) trong dung d ch n c là ị ướ
6HCHO ⇄ C6H12O6 ; KC = 6,0×1022 . N u trong dung d ch glucose 1,0 Mế ị
đ t đ n trang thái cân b ng phân ly thì n ng đ c a formaldehyde trongạ ế ằ ồ ộ ủ
dung d ch là bao nhiêu? ị(ĐS:[HCHO] = 1,6
×
10-4 M)
6.15: Xét cân b ng sau đây 46ằ ở 0C: N2O4(k) ⇄ 2NO2(k) có KP = 0,66. Áp
su t t ng c ng c a h n h p cân b ng là 380 torr (= 380 mmHg = 0,5 atm).ấ ổ ộ ủ ỗ ợ ằ
Tính áp su t riêng ph n m i khí tr ng thái cân b ng và % phân ly c aấ ầ ỗ ở ạ ằ ủ
N2O4? (ĐS:P(NO2) = 0,332 atm; P(N2O4) = 0,168 atm; 50%)
6.16: Cân b ng sauằ CaCO3(r) ⇄ Ca(r) + CO2(k) có KP = 1,16 atm 800ở0C.
Cho 20,0 g CaCO3 vào bình ch a dung tích 10,0 lít đun đ n 800ứ ế 0C. Tính %
CaCO3 còn l i không b phân h y? ạ ị ủ (ĐS: 34%)
6.17: Xét cân b ng: ằN2O4(k) ⇄ 2NO2(k) ; 27ở0C và 1,0 atm có 20% N2O4 bị
phân h y thành NOủ2.
a) Tính KP 27ở0C ?
b) Tính % phân h y c a Nủ ủ 2O4 27ở0C và áp su t t ng c ng là 0,1 atm.ấ ổ ộ
c) N u ban đ u cho 69 g Nế ầ 2O4 (duy nh t) vào bình ch a dung tích 20 lít ấ ứ ở
270C thì đ phân h y t i đa c a Nộ ủ ố ủ 2O4 là bao nhiêu ?
(ĐS: (a):KP = 0,17; (b): 55%; (c): 19%)
6.18: Ammoni hydrô sunfua phân h y theo ph ng trình:ủ ươ
NH4HS(r) ⇄ NH3(k) + H2S(k).
M t l ng ch t r n NHộ ượ ấ ắ 4HS đ c cho vào bình chân không m t nhi tượ ở ộ ệ
đ xác đ nh, s phân h y di n ra đ n khi đ t t ng áp su t là 500 torr (1ộ ị ự ủ ễ ế ạ ổ ấ
torr = 1 mmHg)
a) Tính giá tr c a h ng s cân b ng Kị ủ ằ ố ằ P .(Chú ý : tính theo atm)
b) Khi thêm ammoniac vào h n h p cân b ng nhi t đ không đ iỗ ợ ằ ở ệ ộ ổ
cho đ n khi áp su t riêng ph n c a NHế ấ ầ ủ 3 là 700 torr. H i áp su tỏ ấ
riêng ph n c a Hầ ủ 2S và áp su t t ng c a bình là bao nhiêu ? K t quấ ổ ủ ế ả
có phù h p v i nguyên lý Le Châtelier không ?ợ ớ
(ĐS: KP = 0,108 atm2; P(H2S) = 0,117atm = 89,3torr ; Ptotal = 789,3 torr)
6.19: Quá trình kh oxit thi c (IV) b ng Hử ế ằ 2:
SnO2(r) + 2H2(k) ⇄ Sn(l) + 2H2O(k). Tính KP hai nhi t đ :ở ệ ộ
a) 900 K , h n h p khí và h i cân b ng có 45% HỞ ỗ ợ ơ ằ 2 v th tích.ề ể
b) 1100 K, h n h p khí và h i cân b ng có 24% HỞ ỗ ợ ơ ằ 2 v th tích.ề ể
c) Hãy cho bi t nhi t đ cao h n hay th p h n thì hi u su t kh caoế ở ệ ộ ơ ấ ơ ệ ấ ử
h n ? Ph n ng có d u c a ΔH nh th nào ?ơ ả ứ ấ ủ ư ế
( ĐS: KP (900) = 1,5 ; KP (1100) = 10 ; T cao ; ΔH > 0 )
6.20: Tính ΔG và ΔG0 c a ph n ng sau tr ng thái cân b ng:ủ ả ứ ở ạ ằ
A + B ⇄ C + D , có K = 10 27ở0C. ( ĐS: ΔG = 0 và ΔG0 = - 5,73 kJ)
6.21: Cho ph n ng 298 K có ΔHả ứ ở 0 = -29,8 kcal và ΔS0 = - 0,1 kcal/K.
A(k) + B(k) ⇄ C(k) + D(k). Tính h ng s cân b ng K ? ằ ố ằ (ĐS: K = 1,0)
6.22: Tính t l n ng đ cân b ng c a C và A khi n ng đ ban đ u c a Aỉ ệ ồ ộ ằ ủ ồ ộ ầ ủ
và B là b ng nhau và h đ t cân b ng 300 K:ằ ệ ạ ằ ở
A + B ⇄ C + D , có ΔG0 = 460 cal. (ĐS: [C]/[A] = 0,679)
6.23: Khi tr n 1 mol r u êtylic nguyên ch t v i 1 mol axit axetic có xúcộ ượ ấ ớ
tác H+ nhi t đ phòng, h n h p cân b ng có ch a ở ệ ộ ỗ ợ ằ ứ ứ mol m i ch t esteỗ ấ
và n c. Tính h ng s cân b ng và ΔGướ ằ ố ằ 0 c a ph n ng. N u ban đ u tr nủ ả ứ ế ầ ộ
3 mol r u v i 1 mol axit thì thu đ c bao nhiêu mol este tr ng thái cânượ ớ ượ ở ạ
b ng.ằ
(ĐS: K = 4,0 ; ΔG0 = -3,44 kJ ; 0,90 mol este)
6.24: Cho ph n ng : 2A(k) + B(k) ả ứ ⇄ A2B(k). 300 K có K = 1,0Ở×10-10 .
Cho ΔS0 = 5,0 J/K. Tính ΔU0 ? (ĐS: ΔU0 = 63,8 kJ)
6.25:Cho ph n ng: A(k) + B(k) ả ứ ⇄ C(k) + D(k) + E(k) có ΔS0 = 0,1 kcal/K
và ΔU0 = -90,0 kcal. Tính h ng s cân b ng c a ph n ng 300 K và ápằ ố ằ ủ ả ứ ở
su t không đ i. ấ ổ (ĐS: K = 3
×
10 86 )
6.26: Tính ΔG0 và h ng s cân b ng K 25ằ ố ằ ở 0C c a ph n ng sau:ủ ả ứ
2NH3(k) + 7/2O2(k) ⇄ 2NO2(k) + 3H2O(k).{Dùng b ng tra ΔGả0298 tt }
(ĐS: ΔG0 = -550,23 kJ ; K = 2,5
×
10 96)
6.27: 454 K, có cân b ng sau: 3AlỞ ằ 2Cl6(k) ⇄ 2Al3Cl9(k) .
PCB riêng ph n (atm): ầ 1,00 1,02×10-2
Tính h ng s cân b ng c a ph n ng nhi t đ trên ằ ố ằ ủ ả ứ ở ệ ộ (ĐS: K = 1,04
×
10 -
4)
6.28: Sunfuryl clorua (SO2Cl2) là m t ch t l ng không màu sôi 69ộ ấ ỏ ở 0C, trên
nhi t đ này h i s phân ly theo ph ng trình: SOệ ộ ơ ẽ ươ 2Cl2(k) ⇄ SO2(k) +
Cl2(k)
(ph n ng này di n ra ch m 100ả ứ ễ ậ ở 0C, nh ng s nhanh h n khi có m t ítư ẽ ơ ộ
FeCl3 xúc tác). Trong m t thí nghi m, 3,174 g SOộ ệ 2Cl2(l) cùng v i m tớ ộ
l ng nh FeClượ ỏ 3(r) đ c cho vào bình chân không 1,0 lít, sau đó đun đ nượ ế
1000C, t ng áp su t trong bình nhi t đ này là 1,30 atm. ổ ấ ở ệ ộ
Tính áp su t riêng ph n c a m i khí tr ng thái cân b ng và h ng s cânấ ầ ủ ỗ ở ạ ằ ằ ố
b ng nhi t đ này.ằ ở ệ ộ
(ĐS: P(SO2)=P(Cl2)= 0,58 atm; P(SO2Cl2)=0,14 atm; KP = 2,4)
6.29: Cho:(1): CS2((k) + 3O2(k) ⇄ CO2(k) + 2SO2(k) (K1)
Tính (cùng T)(2): ½CO2(k) + SO2(k) ⇄ ½CS2((k) + ( O2(k) (K2 theo K1)
(ĐS: K2 = K1- ½ )
6.30: Cho: (1): XeF6(k) + H2O(k) ⇄ XeOF4(k) + 2HF(k) (K1)
(2): XeO4(k) + XeF6(k) ⇄ XeOF4(k) + XeO3F2(k) (K2)
Tính: (3): XeO4(k) + 2HF(k) ⇄ XeO3F2(k) + H2O(k) (K3 theo K1 và K2)
(ĐS: K3 = K2 /K1)
6.31: Cho: (1): 2BCl3(k) + BF3(k) ⇄ 3BFCl2(k) (K1)
(2): BCl3(k) + 2BF3(k) ⇄ 3BClF2(k) (K2)
Tính (3): BCl3(k) + BF3(k) ⇄ BFCl2(k) + BClF2(k) (K3 theo K1,K2)
(ĐS: K3 = (K1 K2)
)
6.32: Cân b ng: 2NOằ2(k) ⇄ N2O4(k) có h ng s cân b ng K(25ằ ố ằ 0C) = 6,8
và K(2000C) = 1,21×10 -3. Tính bi n thiên enthalpy ΔH c a ph n ng. Giế ủ ả ứ ả
thi t r ng ΔH và ΔS là h ng s kho ng nhi t đ kh o sát. ế ằ ằ ố ở ả ệ ộ ả (ĐS: ΔH =
-58 kJ)