Xét phản ứng H2 + Cl2 → 2HCl Nghiên cứu sự thay đổi nồng độ một chất trong phản ứng theo thời gian

ndiep Ngày: 17-09-2024 Lớp 10

10.8 K

Với giải Câu hỏi 1 trang 93 Hóa học lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống chi tiết trong Bài 19: Tốc độ phản ứng giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 19: Tốc độ phản ứng

Câu hỏi 1 trang 93 Hóa học 10: Xét phản ứng H₂ + Cl₂ → 2HCl

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

(ảnh 1)

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.

Phương pháp giải:

a) Khi phản ứng hóa học xảy ra, lượng chất đầu giảm dần theo thời gian, trong khi lượng sản phẩm tăng dần theo thời gian.

b) Đơn vị thời gian: giây(s), phút (min), giờ (h), ngày(d),..

Lời giải:

a) Theo thời gian, nồng độ có xu hướng tăng dần

=> Đồ thị mô tả sự thay đổi nồng độ theo thời gian của sản phẩm HCl

b) Đơn vị của tốc độ phản ứng trong trường hợp này là phút (min).

Lý thuyết Tốc độ phản ứng hóa học

1. Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học

Tốc độ phản ứng được xác định bằng sự thay đổi lượng chất đầu hoặc chất sản phẩm trong một đơn vị thời gian: giây (s), phút (min), giờ (h), ngày (d), … Lượng chất có thể biểu diễn bằng số mol, nồng độ mol, khối lượng hoặc thể tích.

Các phản ứng khác nhau xảy ra với tốc độ khác nhau, có phản ứng xảy ra nhanh, có phản ứng xảy ra chậm.

Ví dụ:

2. Tốc độ trung bình của phản ứng

Để đặc trưng cho sự nhanh chậm của phản ứng trong một khoảng thời gian, ta dùng tốc độ phản ứng trung bình.

Đối với phản ứng tổng quát: aA + bB $\overset{}{\to}$ cC + dD

Gọi DC_A, DC_B, DC_C, DC_D lần lượt là biến thiên lượng chất các chất A, B, C, D trong khoảng thời gian Dt. Tốc độ trung bình của phản ứng được tính theo biểu thức:

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

Ví dụ: Phản ứng phân hủy H₂O₂:

H₂O₂ $\overset{}{\to}$ H₂O + $\frac{1}{2}$ O₂.

Kết quả thí nghiệm đo nồng độ H₂O₂ tại các thời điểm khác nhau được trình bày dưới bảng sau:

Tốc độ phản ứng (h)	0	3	6	9	12
Nồng độ H₂O₂ (mol/L)	1,000	0,707	0,500	0,354	0,250

Tính tốc độ phản ứng theo nồng độ H₂O₂ trong khoảng thời gian từ 0 giờ đến 3 giờ.

Hướng dẫn giải:

Tốc độ phản ứng theo nồng độ H₂O₂ trong khoảng thời gian từ 0 giờ đến 3 giờ là:

$v_{t b} = - \frac{Δ C_{H_{2} O_{2}}}{Δ t} = - \frac{C_{H_{2} O_{2} (3 h)} - C_{H_{2} O_{2} (0 h)}}{3 - 0} = - \frac{0, 707 - 1, 000}{3} \approx 0, 098$ (mol/(L.h))