Với giải Hoạt động trang 8 Hóa học lớp 11 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 1: Khái niệm về cân bằng hoá học giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 11. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 1: Khái niệm về cân bằng hoá học

Hoạt động trang 8 Hóa học 11: Xét phản ứng thuận nghịch: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g).

Số liệu về sự thay đổi số mol các chất trong bình phản ứng ở thí nghiệm 1 được trình bày trong Bảng 1.1 dưới đây:

Bảng 1.1. Số mol các chất trong bình phản ứng của thí nghiệm 1 thay đổi theo thời gian

Thực hiện các yêu cầu:

a) Vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi số mol các chất theo thời gian.

b) Từ đồ thị, nhận xét về sự thay đổi số mol của các chất theo thời gian.

c) Viết biểu thức định luật tác dụng khối lượng đối với phản ứng thuận và phản ứng nghịch, từ đó dự đoán sự thay đổi tốc độ của mỗi phản ứng theo thời gian (biết các phản ứng này đều là phản ứng đơn giản).

d) Bắt đầu từ thời điểm nào thì số mol các chất trong hệ phản ứng không thay đổi nữa?

Lời giải:

a)

b) Từ đồ thị ta thấy: Lúc đầu số mol sản phẩm chưa có, theo thời gian, số mol chất tham gia (hydrogen, iodine) giảm dần, số mol chất sản phẩm (hydrogen iodide) tăng dần, đến khi số mol của các chất hydrogen, iodine, hydrogen iodide không thay đổi nữa.

c) Biểu thức định luật tác dụng khối lượng:

- Đối với phản ứng thuận: v_thuận = 

- Đối với phản ứng nghịch: v_nghịch = 

Dự đoán:

- Ban đầu tốc độ phản ứng thuận giảm dần, sau một thời gian tốc độ phản ứng thuận không thay đổi theo thời gian.

- Ban đầu tốc độ phản ứng nghịch tăng dần, sau một thời gian tốc độ phản ứng nghịch không thay đổi theo thời gian.

d) Tại thời điểm phản ứng thuận nghịch đạt tới trạng thái cân bằng thì số mol các chất trong hệ phản ứng không thay đổi nữa.

Lý thuyết Cân bằng hóa học

a. Trạng thái cân bằng

Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. 

Cân bằng hoá học là một cân bằng động, các chất tham gia phản ứng liên tục phản ứng với nhau để tạo thành sản phẩm và các chất sản phẩm cũng liên tục phản ứng với nhau để tạo thành các chất đầu nhưng với tốc độ bằng nhau nên ở trạng thái cần bằng, nồng độ các chất không thay đổi.

b. Hằng số cân bằng

* Biểu thức của hằng số cân bằng

Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát aA + bB ⇌ cC + dD: 

Ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng (Kc) của phản ứng được xác định theo biểu thức:

Trong đó: [A], [B], [C], [D] là nồng độ mol của các chất A, B, C, D ở trạng thái cân bằng. a, b, c, d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình hoá học của phản ứng. Thực nghiệm cho thấy hằng số cân bằng K_c của một phản ứng thuận nghịch chỉ phụ thuộc nhiệt độ và bản chất của phản ứng. Đối với các phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ của chất rắn trong biểu thức hằng số cân bằng. 

* Ý nghĩa của hằng số cân bằng 

Hằng số cân bằng K_c phụ thuộc vào bản chất của phản ứng và nhiệt độ. Từ biểu thức xác định hằng số cân bằng K_c, ta có thể thấy rằng: K_c càng lớn thì phản ứng thuận càng chiếm ưu thế hơn và ngược lại. K_c càng nhỏ thi phản ứng nghịch càng chiếm ưu thế hơn.