Câu hỏi Tự Luận Hoá học 11 Bài 1 Chân Trời Sáng Tạo, kèm giải thích

Câu hỏi tự luận hóa học 11 bài 1 Chân Trời Sáng Tạo, kèm giải thích là một tài liệu hữu ích cho các bạn học sinh muốn ôn tập và nâng cao kiến thức về cân bằng hóa học. Tài liệu này gồm 10 câu hỏi tự luận, mỗi câu hỏi đều có giải thích chi tiết, dựa trên các nguyên lý và công thức hóa học. Tài liệu này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về khái niệm, điều kiện, biểu thức và yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học. Tài liệu này cũng sẽ giúp các bạn rèn luyện kỹ năng giải quyết các bài toán liên quan đến cân bằng hóa học. Tài liệu này là một nguồn tham khảo hữu ích cho các bạn học sinh lớp 11, đặc biệt là những bạn theo học chương trình Chân Trời Sáng Tạo. Mình hy vọng tài liệu này sẽ mang lại cho các bạn những kiến thức bổ ích và thú vị về cân bằng hóa học.

Bài 1: Khái niệm về cân bằng hóa học

Câu 1: Cho biết khái niệm về cân bằng hóa học và điều kiện để phản ứng hóa học đạt cân bằng.

Câu 2: Cho biết các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học và nguyên lý Le Chatelier.

Câu 3: Cho phương trình hóa học sau:

N2+3H2⇌2NH3​

A) Hãy viết biểu thức của hằng số cân bằng Kc và Kp cho phản ứng trên.

B) Nếu nồng độ của N2 tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng nào? Giải thích.

Câu 4: Cho phương trình hóa học sau:​

CO+H2O⇌CO2+H2​

A) Hãy viết biểu thức của hằng số cân bằng Kc và Kp cho phản ứng trên.

B) Nếu áp suất của hệ tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng nào? Giải thích.

Câu 5: Cho phương trình hóa học sau:

CaCO3⇌CaO+CO2​

A) Hãy viết biểu thức của hằng số cân bằng Kc và Kp cho phản ứng trên.

B) Nếu nhiệt độ của hệ tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng nào? Giải thích.

Câu 6: Cho phương trình hóa học sau:

SO2+NO2⇌SO3+NO​

A) Hãy viết biểu thức của hằng số cân bằng Kc và Kp cho phản ứng trên.

B) Nếu nồng độ của NO2 giảm đi, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng nào? Giải thích.

Câu 7: Cho phương trình hóa học sau:

H2+I2⇌2HI​

A) Hãy viết biểu thức của hằng số cân bằng Kc và Kp cho phản ứng trên.

B) Nếu áp suất của hệ giảm đi, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng nào? Giải thích.

Câu 8: Cho phương trình hóa học sau:

CH4+H2O⇌CO+3H2​

A) Hãy viết biểu thức của hằng số cân bằng Kc và Kp cho phản ứng trên.

B) Nếu nhiệt độ của hệ giảm đi, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng nào? Giải thích.

Câu 9: Cho phương trình hóa học sau:

PCl5⇌PCl3+Cl2​

A) Hãy viết biểu thức của hằng số cân bằng Kc và Kp cho phản ứng trên.

B) Nếu nồng độ của PCl5 tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng nào? Giải thích.

Câu 10: Cho phương trình hóa học sau:

2SO2+O2⇌2SO3​

A) Hãy viết biểu thức của hằng số cân bằng Kc và Kp cho phản ứng trên.

B) Nếu nhiệt độ của hệ tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo hướng nào? Giải thích.

​

Giải thích chi tiết:

Câu 1: Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. Cân bằng hóa học là một cân bằng động, tức là ở trạng thái cân bằng luôn có sự xuất hiện của chất phản ứng và chất sản phẩm .

Điều kiện để phản ứng hóa học đạt cân bằng là phải là phản ứng thuận nghịch, tức là phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau trong cùng một điều kiện. Ngoài ra, phải có sự bảo toàn số nguyên tử, số mol và năng lượng trong quá trình phản ứng. Hơn nữa, hằng số cân bằng hóa học của phản ứng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà không phụ thuộc vào nồng độ chất phản ứng .

Câu 2: Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học là những yếu tố làm thay đổi trạng thái cân bằng của một phản ứng thuận nghịch. Các yếu tố này gồm có:

- Nồng độ: Khi tăng hoặc giảm nồng độ của một chất tham gia hoặc sản phẩm, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm nồng độ của chất đó và làm tăng nồng độ của chất còn lại.

- Nhiệt độ: Khi tăng hoặc giảm nhiệt độ của hệ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều của phản ứng thu nhiệt (làm giảm nhiệt độ) hoặc phản ứng tỏa nhiệt (làm tăng nhiệt độ).

- Áp suất: Khi tăng hoặc giảm áp suất của hệ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm áp suất, tức là chiều có ít số mol khí hơn.

- Thể tích: Khi tăng hoặc giảm thể tích của hệ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều ngược lại với thể tích, tức là chiều có nhiều số mol khí hơn.

- Chất xúc tác: Chất xúc tác không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học, mà chỉ làm tăng tốc độ phản ứng và làm cho hệ nhanh đạt trạng thái cân bằng.

Nguyên lý Le Chatelier là nguyên lý dùng để dự đoán sự chuyển dịch của cân bằng hóa học khi một trong các yếu tố trên bị thay đổi. Nguyên lý này được phát biểu như sau:

Khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, nhiệt độ, áp suất hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới.

Nguyên lý này được đặt theo tên của nhà hóa học người Pháp Henry Louis Le Chatelier, người đã phát hiện ra nguyên lý này vào cuối thế kỷ 19. Nguyên lý này có thể được áp dụng cho các lĩnh vực khác như sinh học, kinh tế hay vật lý.

Câu 3: a) Biểu thức của hằng số cân bằng Kc cho phản ứng trên là:

- Kc = [NH3] ^2 / [N2]

^3 - Trong đó, [NH3], [N2], [H2] là nồng độ mol của các chất khí trong dung dịch (mol/L). - Biểu thức của hằng số cân bằng Kp cho phản ứng trên là: - Kp = pNH3^2 / pN2 pH2 - Trong đó, pNH3, pN2, pH2 là áp suất riêng phần của các chất khí trong hỗn hợp (atm). B) Nếu nồng độ của N2 tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều thuận, tức là chiều tạo ra nhiều sản phẩm hơn. Điều này được giải thích bằng nguyên lý Le Chatelier, theo đó khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, áp suất, nhiệt độ hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới. Trong trường hợp này, khi nồng độ N2 tăng lên, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm nồng độ N2 và làm tăng nồng độ NH3 và H2. [B]Câu 4:[/B] a) Biểu thức của hằng số cân bằng Kc cho phản ứng trên là: Kc = [CO2] [H2] / [CO][H2O] Trong đó, [CO2], [H2], [CO], [H2O] là nồng độ mol của các chất khí trong dung dịch (mol/L). Biểu thức của hằng số cân bằng Kp cho phản ứng trên là: Kp = pCO2 pH2 / pCO pH2O Trong đó, pCO2, pH2, pCO, pH2O là áp suất riêng phần của các chất khí trong hỗn hợp (atm). B) Nếu áp suất của hệ tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch, tức là chiều tạo ra ít sản phẩm hơn. Điều này được giải thích bằng nguyên lý Le Chatelier, theo đó khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, áp suất, nhiệt độ hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới. Trong trường hợp này, khi áp suất tăng lên, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm áp suất, tức là chiều có nhiều số mol khí hơn. Phản ứng thuận có 1 mol khí phản ứng và 2 mol khí sản phẩm, nên khi áp suất tăng lên, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch để giảm số mol khí và giảm áp suất. [B]Câu 5:[/B] a) Biểu thức của hằng số cân bằng Kc cho phản ứng trên là: Kc = [CaO][CO2] / [CaCO3] Trong đó, [CaO], [CO2], [CaCO3] là nồng độ mol của các chất rắn trong dung dịch (mol/L). Biểu thức của hằng số cân bằng Kp cho phản ứng trên là: Kp = pCO2 / pCaCO3 Trong đó, pCO2, pCaCO3 là áp suất riêng phần của các chất khí trong hỗn hợp (atm). B) Nếu nhiệt độ của hệ tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều thuận, tức là chiều tạo ra nhiều sản phẩm hơn. Điều này được giải thích bằng nguyên lý Le Chatelier, theo đó khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, áp suất, nhiệt độ hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới. Trong trường hợp này, khi nhiệt độ tăng lên, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều của phản ứng thu nhiệt (làm giảm nhiệt độ) hoặc phản ứng tỏa nhiệt (làm tăng nhiệt độ). Phản ứng trên là một phản ứng tỏa nhiệt, nên khi nhiệt độ tăng lên, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều thuận để giảm nhiệt độ và giảm số mol khí. [B]Câu 6:[/B] a) Biểu thức của hằng số cân bằng Kc cho phản ứng trên là: Kc = [SO3] [NO]/ [SO2] [NO2] Trong đó, [SO3], [NO], [SO2], [NO2] là nồng độ mol của các chất khí trong dung dịch (mol/L). Biểu thức của hằng số cân bằng Kp cho phản ứng trên là: Kp = pSO3 pNO / pSO2 pNO2 Trong đó, pSO3, pNO, pSO2, pNO2 là áp suất riêng phần của các chất khí trong hỗn hợp (atm). B) Nếu nồng độ của NO2 giảm đi, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch, tức là chiều tạo ra ít sản phẩm hơn. Điều này được giải thích bằng nguyên lý Le Chatelier, theo đó khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, áp suất, nhiệt độ hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới. Trong trường hợp này, khi nồng độ NO2 giảm đi, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm tăng nồng độ NO2 và làm giảm nồng độ SO3 và NO. [B]Câu 7:[/B] a) Biểu thức của hằng số cân bằng Kc cho phản ứng trên là: Kc = [HI]^2 / [H2] [I2] Trong đó, [HI], [H2], [I2] là nồng độ mol của các chất khí trong dung dịch (mol/L). Biểu thức của hằng số cân bằng Kp cho phản ứng trên là: Kp = pHI^2 / pH2 pI2 Trong đó, pHI, pH2, pI2 là áp suất riêng phần của các chất khí trong hỗn hợp (atm). B) Nếu áp suất của hệ giảm đi, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều thuận, tức là chiều tạo ra nhiều sản phẩm hơn. Điều này được giải thích bằng nguyên lý Le Chatelier, theo đó khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, áp suất, nhiệt độ hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới. Trong trường hợp này, khi áp suất giảm đi, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm tăng áp suất, tức là chiều có ít số mol khí hơn. Phản ứng thuận có 2 mol khí phản ứng và 2 mol khí sản phẩm, nên khi áp suất giảm đi, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều thuận để giữ nguyên số mol khí và tăng áp suất. [B]Câu 8:[/B] a) Biểu thức của hằng số cân bằng Kc cho phản ứng trên là: Kc = [CO][H2] ^3 / [CH4] [H2O] Trong đó, [CO], [H2], [CH4], [H2O] là nồng độ mol của các chất khí trong dung dịch (mol/L). Biểu thức của hằng số cân bằng Kp cho phản ứng trên là: Kp = pCO pH2^3 / pCH4 pH2O Trong đó, pCO, pH2, pCH4, pH2O là áp suất riêng phần của các chất khí trong hỗn hợp (atm). B) Nếu nhiệt độ của hệ giảm đi, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch, tức là chiều tạo ra ít sản phẩm hơn. Điều này được giải thích bằng nguyên lý Le Chatelier, theo đó khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, áp suất, nhiệt độ hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới. Trong trường hợp này, khi nhiệt độ giảm đi, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều của phản ứng thu nhiệt (làm giảm nhiệt độ) hoặc phản ứng tỏa nhiệt (làm tăng nhiệt độ). Phản ứng trên là một phản ứng thu nhiệt, nên khi nhiệt độ giảm đi, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch để tăng nhiệt độ và giảm số mol khí. [B]Câu 9:[/B] a) Biểu thức của hằng số cân bằng Kc cho phản ứng trên là: Kc = [PCl3] [Cl2] / [PCl5] Trong đó, [PCl3], [Cl2], [PCl5] là nồng độ mol của các chất khí trong dung dịch (mol/L). Biểu thức của hằng số cân bằng Kp cho phản ứng trên là: Kp = pPCl3 pCl2 / pPCl5 Trong đó, pPCl3, pCl2, pPCl5 là áp suất riêng phần của các chất khí trong hỗn hợp (atm). B) Nếu nồng độ của PCl5 tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều thuận, tức là chiều tạo ra nhiều sản phẩm hơn. Điều này được giải thích bằng nguyên lý Le Chatelier, theo đó khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, áp suất, nhiệt độ hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới. Trong trường hợp này, khi nồng độ PCl5 tăng lên, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm nồng độ PCl5 và làm tăng nồng độ PCl3 và Cl2. [B]Câu 10:[/B] a) Biểu thức của hằng số cân bằng Kc cho phản ứng trên là: Kc = [SO3] ^2 / [SO2] ^2 [O2] Trong đó, [SO3], [SO2], [O2] là nồng độ mol của các chất khí trong dung dịch (mol/L). Biểu thức của hằng số cân bằng Kp cho phản ứng trên là: Kp = pSO3^2 / pSO2^2 pO2 Trong đó, pSO3, pSO2, pO2 là áp suất riêng phần của các chất khí trong hỗn hợp (atm). B) Nếu nhiệt độ của hệ tăng lên, thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch, tức là chiều tạo ra ít sản phẩm hơn. Điều này được giải thích bằng nguyên lý Le Chatelier, theo đó khi một hệ ở trạng thái cân bằng chịu sự thay đổi về nồng độ, áp suất, nhiệt độ hoặc thể tích, hệ sẽ điều chỉnh lại để chống lại một phần tác động của sự thay đổi, dẫn đến một trạng thái cân bằng mới. Trong trường hợp này, khi nhiệt độ tăng lên, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều của phản ứng thu nhiệt (làm giảm nhiệt độ) hoặc phản ứng tỏa nhiệt (làm tăng nhiệt độ). Phản ứng trên là một phản ứng tỏa nhiệt, nên khi nhiệt độ tăng lên, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch để giảm nhiệt độ và giảm số mol khí.