Tài liệu chuyên đề Tốc độ phản ứng hóa học Hóa học 10 gồm lý thuyết và các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Hóa học 10. 

Chỉ từ 450k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Hóa học 10 word có lời giải chi tiết:

B1: Gửi phí vào tài khoản0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)

B2: Nhắn tin tới zalo Vietjack Official - nhấn vào đây

Xem thử tài liệu tại đây: Link tài liệu

Chuyên đề Tốc độ phản ứng hóa học

A. PHẦN LÍ THUYẾT

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM BÀI 5: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

1. Tốc độ phản ứng

* Tốc độ phản ứng của phản ứng hóa học là đại lượng đặc trung cho sự biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm tạo thành trong một đơn vị thời gian.

Tốc độ phản ứng khí hiệu là v, có đơn vị: (đơn vị nồng độ)/(đơn vị thời gian)

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

* Cho phản ứng tổng quát: aA + bB $\to$cC + dD

Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng:

Trong đó:$\overline{v}$: tốc độ trung bình của phản ứng;

∆C = C₂ – C₁: sự biến thiên nồng độ;

∆t = t₂ – t₁: biến thiên thời gian;

C₁, C₂ là nồng độ của một chất tại 2 thời điểm tương ứng t₁, t₂.

2. Biểu thức tốc độ phản ứng (Định luật tác dụng khối lượng)

Phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB $\to$cC + dD

* Mối quan hệ giữa nồng độ và tốc độ tức thời của phản ứng hóa học được biểu diễn bằng biểu thức: $v=k.C_A^a.C_B^b$

Trong đó, k là hằng số tốc độ phản ứng; C_A, C_B là nồng độ (M) chất A, B tại thời điểm đang xét.

* Khi nồng độ chất phản ứng bằng đơn vị (1 M) thì k = v, vậy k là tốc độ của phản ứng và được gọi là tốc độ riêng, đây là ý nghĩa của hằng số tốc độ phản ứng.

* Hằng số k chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất phản ứng và nhiệt độ.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

a. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

Khi nồng độ chất phản ứng tăng lên, số va chạm giữa các hạt tăng lên, làm số va chạm hiệu quả cũng tăng lên và dẫn đến tốc độ phản ứng tăng lên.

b. Ảnh hưởng của áp suất đến tốc độ phản ứng

Trong hỗn hợp khí, nồng độ mỗi khí tỉ lệ thuận với áp suất của nó. Khi nén hỗn hợp khí (giảm thể tích) thì nồng độ mỗi khí tăng lên. Việc tăng áp suất hỗn hợp khí cũng tương tự như tăng nồng độ, sẽ làm tốc độ phản ứng tăng.

Việc thay đổi áp suất không làm ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng không có chất khí tham gia.

c. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

- Khi tăng nhiệt độ, các hạt (phân tử, nguyên tử hoặc ion) sẽ chuyển động nhanh hơn, động năng cao hơn. Khi đó, số va chạm hiệu quả giữa các hạt tăng lên, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.

- Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phản ứng hóa học được biểu diễn bằng công thức:

$\frac{v_{t_2}}{v_{t_1}}={\gamma }^{\frac{t_2-t_1}{10}}$

Trong đó: $v_{t_2}$, $v_{t_1}$ là tốc độ phản ứng ở 2 nhiệt độ t₁ và t₂; γ là hệ số nhiệt độ Van’t Hoff.

d. Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng

Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, số va chạm giữa các chất đầu tăng lên, số va chạm hiệu quả cũng tăng theo, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.

e. Ảnh hưởng của chất xúc đến tốc độ phản ứng

Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng hóa học, nhưng vẫn được bảo toàn về lượng và chất khi kết thúc phản ứng.

III. ĐỀ TỰ LUYỆN PHẦN LÍ THUYẾT

3.1. Phần tự luận

Câu 1: Cho phản ứng của các chất ở thể khí: 2NO + 2H₂ $\to$N₂ + 2H₂O

Hãy viết biểu thức tính tốc độ trung bình theo sự biến đổi nồng độ chất đầu và chất sản phẩm của phản ứng trên.

Câu 2: Cho phản ứng: 6CH₂O + 4NH₃ $\to$ (CH₂)₆N₄ + 6H₂O. Hãy viết biểu thức tính tốc độ trung bình theo sự biến đổi nồng độ chất đầu và chất sản phẩm của phản ứng trên.

Câu 3: Hoàn thành bảng sau, cho biết mỗi thay đổi sẽ làm tăng hay giảm tốc độ của phản ứng?

Câu 4: Hoàn thành bảng sau, cho biết yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong từng trường hợp.

Câu 5: Hoàn thành bảng sau, cho biết yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong từng trường hợp.

Câu 6: Sục khí CO₂ vào bình chứa dung dịch Na₂CO₃.

a) Tốc độ hấp thụ khí CO₂ sẽ thay đổi như thế nào nếu thêm các chất sau đây vào dung dịch Na₂CO₃?

(i) HCl; (ii) NaCl; (iii) H₂O; (iv) K₂CO₃.

b) Nếu tăng áp suất, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?

Câu 7: Cho các phản ứng hóa học sau:

a) Fe₃O₄(s) + 4CO(g) $\to$ 3Fe(s) + 4CO₂(g)

b) 2NO₂(g) $\to$ N₂O₄(g)

c) H₂(g) + Cl₂(g) $\to$ 2HCl(g)

d) CaO(s) + SiO₂(s) $\to$ CaSiO₃(s)

e) CaO(s) + CO₂(g) $\to$ CaCO₃(s)

g) 2KI(aq) + H₂O₂(aq) $\to$ I₂(s) + 2KOH(aq)

Tốc độ những phản ứng nào ở trên thay đổi khi áp suất thay đổi.

Câu 8: Cho các phản ứng hóa học sau:

(1) FeCl₃ + 3NaOH $\to$ Fe(OH)₃ + 3NaCl

(2) 3Fe + 2O₂ $\to$ Fe₃O₄

(3) 4K + O₂ $\to$ 2K₂O

(4) CH₃COOH + C₂H₅OH $\to$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Ở điều kiện thường, phản ứng nào xảy ra nhanh, phản ứng nào xảy ra chậm?

Câu 9: Cho các phản ứng hóa học sau:

a) CH₃COOC₂H₅(l) + H₂O(l) $\to$ CH₃COOH(l) + C₂H₅OH(l)

b) Zn(s) + H₂SO₄(aq) $\to$ ZnSO₄(aq) + H₂(g)

c) H₂C₂O₄(aq) + 2KMnO₄(aq) + 8H₂SO₄(aq) $\to$ 10CO₂(g) + 2MnSO₄(aq) + 8H₂O(l)

Tốc độ các phản ứng trên sẽ thay đổi như thế nào nếu ta thêm nước vào bình phản ứng?

Câu 10: Thực hiện hai thí nghiệm của cùng một lượng CaCO₃ với dung dịch HCl (dư) có nồng độ khác nhau. Thể tích khí CO₂ thoát ra theo thời gian được ghi lại trên đồ thị sau:

Phản ứng nào đã dùng HCl với nồng độ cao hơn?

Câu 11: Áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng nào sau đây?

N₂(g) + 3H₂(g) $\stackrel{{\text{xt, t}}^0}{\to }$ 2NH₃(g) (1)

CO₂(g) + Ca(OH)₂(aq) $\to$ CaCO₃(s) + H₂O(l) (2)

SiO₂(s) + CaO(s) $\to$ CaSiO₃(s) (3)

BaCl₂(aq) + H₂SO₄(aq) $\to$ BaSO₄(s) + 2HCl(aq) (4)

Câu 12: Thực hiện hai phản ứng phân hủy H₂O₂: một phản ứng có xúc tác MnO₂, một phản ứng không có xúc tác. Đo thể tích khí oxygen theo thời gian và biểu diễn trên đồ thị như hình dưới:

Đường phản ứng nào trên đồ thị tương ứng với có xúc tác, với phản ứng không có xúc tác?

Câu 13: Hãy cho biết trong các phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ nhanh, phản ứng nào có tốc độ chậm.

a) Đốt cháy nhiên liệu.

b) Iron (Fe) bị gỉ.

c) Trung hòa acid – base.

Câu 14: Xét phản ứng: H₂ + Cl₂ $\to$ 2HCl

Nghiên cứu sự thay đổi nồng độ một chất trong phản ứng theo thời gian, thu được đồ thị như sau:

a) Đồ thị này mô tả sự thay đổi nồng độ theo thời gian của chất nào?

b) Nêu đơn vị của tốc độ phản ứng trong trường hợp này.

Câu 15: Thực hiện phản ứng: 2ICl + H₂ $\to$I₂ + 2HCl

Nồng độ đầu của ICl và H₂ được lấy đúng theo tỉ lệ hợp thức. Nghiên cứu sự thay đổi nồng độ các chất tham gia và chất tạo thành trong phản ứng theo thời gian, thu được đồ thị sau:

Cho biết các đường (a), (b), (c), (d) tương ứng với sự biến đổi nồng độ các chất nào trong phương trình phản ứng trên. Giải thích.

Câu 16: Có hai miếng iron (Fe) có kích thước giống hệt nhau, một miếng là khối Fe đặc (A), một miếng có nhiều lỗ nhỏ li ti bên trong và trên bề mặt (B). Thả hai miếng Fe vào hai cốc đựng dung dịch HCl cùng thể tích và nồng độ, theo dõi thể tích khí hydrogen thoát ra theo thời gian. Vẽ đồ thị thể tích khí theo thời gian, thu được hai đồ thị sau:

Cho biết đồ thị nào mô tả tốc độ thoát khí của miếng Fe (A), miếng Fe (B). Giải thích.

Câu 17: Xúc tác có hiệu quả cao là xúc tác làm tăng nhanh tốc độ phản ứng. Hai chất MnO₂ và Fe₂O₃ đều có khả năng xúc tác cho phản ứng phân hủy H₂O₂. Đo nồng độ H₂O₂ theo thời gian, thu được đồ thị sau:

Cho biết xúc tác nào có hiệu quả hơn? Giải thích.

Câu 18: Cùng một lượng kim loại Zn phản ứng với cùng một thể tích dung dịch H₂SO₄ 1 M, nhưng ở hai nhiệt độ khác nhau.

Zn + H₂SO_4 $\to$ ZnSO₄ + H₂

Thể tích khí H₂ sinh ra ở mỗi thí nghiệm theo thời gian được biểu diễn ở đồ thị sau:

a) Giải thích vì sao đồ thị màu đỏ ban đầu cao hơn đồ thị màu xanh.

b) Vì sao sau một thời gian, hai đường đồ thị lại chụm lại với nhau?

Câu 19: Cho khoảng 2 gam zinc (Zn) dạng hạt vào một cốc đựng dung dịch H₂SO₄ 2 M (dư) ở độ phòng. Nếu chỉ biến đổi một trong các điều kiện sau đây (các điều kiện khác giữ nguyên) thì tốc độ phản ứng sẽ thay đổi thế nào (tăng lên, giảm xuống hay không đổi)?

a) Thay Zn hạt bằng Zn bột cùng khối lượng và khuấy đều.

b) Thay dung dịch H₂SO₄ 2 M bằng dung dịch H₂SO₄ 1 M có cùng thể tích.

c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 50 ℃).

Câu 20: Enzyme catalase phân hủy hydrogen peroxide thành oxygen và nước nhanh gấp khoảng 10⁷ lần sự phân hủy khi không có xúc tác. Giả sử một phản ứng không có xúc tác phân hủy một lượng hydrogen peroxide mất 360 ngày, hãy tính thời gian (theo giây) cho sự phân hủy cùng một lượng hydrogen peroxide đó khi sử dụng enzyme catalase làm xúc tác.

Câu 21: Hai bạn Tôm và Vừng thực hiện một thí nghiệm về sự phân hủy của hydrogen peroxide với chất xúc tác manganese dioxide (MnO₂). Hai bạn thất rằng phản ứng sủi bọt nhiều và khí thoát ra mạnh khi thêm manganese dioxide.

Hoàn thành các câu sau đây nói về thí nghiệm của hai bạn.

a) Phương trình của phản ứng là:……

b) Chất khí thoát ra là…… và có thể kiểm tra (nhận biết) ra nó bằng cách……

c) Sau một thời gian nhất định, Vừng nói với Tôm là phản ứng đã kết thúc vì……

d) Hai bạn biết rằng chất xúc tác chỉ làm tăng tốc độ phản ứng mà không thay đổi về bản chất hóa học nên Tôm sẽ thu lại manganese dioxide sau khi phản ứng kết thúc bằng cách……

Câu 22: Chè (trà) xanh là thực phẩm được dùng phổ biến để nấu nước uống, có tác dụng chống lão hóa, giảm nguy cơ bị ung thư, phòng một số bệnh về tim mạch và giảm cân,… Tuy nhiên, uống nhiều nước chè xanh hay nước chè đặc sẽ gây thiếu hụt hồng cầu máu, đau dạ dày, xót ruột, buồn nôn. Caffeine là chất kích thích cũng có nhiều trong lá chè, làm thần kinh căng thẳng, mất ngủ, suy giảm trí nhớ và dễ gây nghiện.

Hãy làm rõ yếu tố nồng độ các chất có trong lá chè xanh, caffeine ảnh hưởng đến sức khỏe con người trong khuyến cáo trên.

Câu 23: Bộ chuyển đổi xúc tác là thiết bị được sử dụng để giảm lượng khí thải từ động cơ đốt trong của ô tô và các loại phương tiện giao thông hiện đại. Thiết bị có sử dụng các kim loại platium, rhodium và palladium để thúc đẩy quá trình nhường, nhận electron của chất trong khí thải, nó hoạt động theo cơ chế phản ứng oxi hóa – khử, chuyển đổi khoảng 98% khí thải độc hại thành khí ít độc hại hoặc không độc hại cho môi trường. Khí thải chứa các hydrocarbon bị oxi hóa thành carbon dioxide, các oxide của nitrogen và oxygen giải phóng ra môi trường.

Thiết bị trên vận dụng yếu tố nào để tác động đến phản ứng?

Câu 24: Hệ thống phun nhiên liệu điện tử (Electronic Fuel Injection – EFI) được sử dụng trong động cơ ô tô, xe máy giúp tiết kiệm nhiên liệu, xe vận hành êm và giảm ô nhiễm môi trường. Hệ thống sử dụng bộ điều khiển điện tử để can thiệp vào bước phun nhiên liệu vào buồng đốt, nhiên liệu được phun giọt cực nhỏ (1); hệ thống điều chỉnh chính xác tỉ lệ nhiên liệu – không khí trước khi phun vào buồng đốt, một cách đồng đều, nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn (2). Khi phương tiện thay đổi vận tốc (tăng hoặc giảm), hệ thống sẽ nhanh chóng thay đổi lượng nhiêu liệu – không khí phù hợp để phun vào buồng đốt (3), nên tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường. Các ý (1), (2), (3) vận dụng yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

Câu 25: Trong công nghiệp, vôi sống được sản xuất bằng cách nung đá vôi. Phản ứng hóa học xảy ra như sau: CaCO₃ $\to$ CaO + CO₂

Khi nung, đá vôi cần phải được đập nhỏ nhưng không nên nghiền mịn đá vôi thành bột. Giải thích.

Câu 26: Khí oxygen và hydrogen có thể cùng tồn tại trong một bình kín ở điều kiện bình thường mà không nguy hiểm. Nhưng khi có tia lữa điện hoặc một ít bột kim loại được thêm vào bình thì lập tức có phản ứng mãnh liệt xảy ra và có thể gây nổ.

a) Tia lửa điện có phải chất xúc tác không? Giải thích.

b) Bột kim loại có phải chất xúc tác không? Giải thích.

Câu 27: Chất độc màu da cam dioxin gây tác hại vô cùng nghiêm trọng đối với môi trường và sức khỏe con người. Nó phân hủy vô cùng chậm trong đất. Nghiên cứu cho thấy phải mất 8 năm để lượng dioxin trong đất giảm một nửa. Nếu một mảnh đất có chứa 0,128 mg dioxin thì sau bao lâu lượng dioxin còn lại là 10^–6 gam dioxin.

3.2. Đáp án phần tự luận

Câu 1: Cho phản ứng của các chất ở thể khí: 2NO + 2H₂ $\to$ N₂ + 2H₂O

Hãy viết biểu thức tính tốc độ trung bình theo sự biến đổi nồng độ chất đầu và chất sản phẩm của phản ứng trên.

Giải:

Câu 2: Cho phản ứng: 6CH₂O + 4NH₃ $\to$ (CH₂)₆N₄ + 6H₂O. Hãy viết biểu thức tính tốc độ trung bình theo sự biến đổi nồng độ chất đầu và chất sản phẩm của phản ứng trên.

Giải:

Câu 3: Hoàn thành bảng sau, cho biết mỗi thay đổi sẽ làm tăng hay giảm tốc độ của phản ứng?

Giải:

................................

................................

................................