Giải SBT Hóa 11 Bài 1 (Cánh diều): Mở đầu về cân bằng hoá học

Giải SBT Hóa học 11 Bài 1: Mở đầu về cân bằng hoá học

Bài 1.1 trang 3 SBT Hóa học 11: Điền từ ngữ thích hợp vào các chỗ trống trong mỗi phát biểu sau:

a) Phản ứng thuận nghịch là phản ứng hoá học trong đó ở cùng điều kiện, xảy ra …(1)… sự chuyển chất phản ứng thành chất sản phẩm và sự chuyển …(2)… thành …(3)….

b) Trạng thái cân bằng của mọi phản ứng thuận nghịch luôn có tốc độ phản ứng thuận …(1)… tốc độ phản ứng nghịch, các phản ứng thuận và nghịch luôn diễn ra. Như vậy, cân bằng hoá học là …(2)….

c) Với một phản ứng hoá học, khi hằng số cân bằng rất lớn so với 1 thì ở trạng thái cân bằng, nồng độ các chất sản phẩm …(1)… nồng độ …(2)…

Lời giải:

a) (1) đồng thời; (2) chất sản phẩm; (3) chất phản ứng.

b) (1) bằng; (2) cân bằng động.

c) (1) lớn hơn; (2) các chất phản ứng.

Bài 1.2 trang 3 SBT Hóa học 11: Quan sát Hình 1.1 và ghép mỗi đối tượng ở cột A với một mô tả thích hợp ở cột B.

Cột A          a) Đường (a)         b) t1                               c) Đường (b)           d) t2

Cột B 1. không phải là thời điểm bắt đầu trạng thái cân bằng. 2. mô tả biến thiên nồng độ chất sản phẩm theo thời gian. 3. là thời điểm phản ứng đạt trạng thái cân bằng. 4. mô tả biến thiên nồng độ chất phản ứng theo thời gian.

Lời giải:

a – 4, b – 1, c – 2, d – 3.

Bài 1.3 trang 4 SBT Hóa học 11: Quan sát Hình 1.2 và chọn phát biểu đúng.

A. Cả hai đồ thị đều mô tả phản ứng đã đạt đến trạng thái cân bằng.

B. Cả hai đồ thị đều không mô tả phản ứng đã đạt đến trạng thái cân bằng.

C. Chỉ đồ thị (a) mô tả phản ứng đã đạt đến trạng thái cân bằng.

D. Chỉ đồ thị (b) mô tả phản ứng đã đạt đến trạng thái cân bằng.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Trạng thái cân bằng là trạng thái mà tốc độ hai phản ứng thuận và nghịch bằng nhau.

Vì vậy không có sự thay đổi nồng độ của chất tham gia và chất sản phẩm.

Bài 1.4 trang 4 SBT Hóa học 11: Biểu thức nào sau đây là biểu thức hằng số cân bằng (K_C) của phản ứng C(s) + 2H₂(g) ⇌ CH₄(g)?

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Vì trong công thức tính hằng số cân bằng không biểu diễn nồng độ chất rắn (Carbon).

Bài 1.5 trang 4 SBT Hóa học 11: Cho phản ứng A(g) ⇌ B(g). Hằng số cân bằng của phản ứng đã cho là K_C = l,0.10³. Tại trạng thái cân bằng, nồng độ của chất A là 1,0.10^-3 M thì nồng độ cân bằng của B là

A. l,0.10^-3M.         B. 1,0 M.              C. 2,0 M.              D. l,0.10³M.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Vì $K_C=\frac{\left[B\right]}{\left[A\right]}\Rightarrow \text{[}B\text{]}=\mathrm{1,0}\times {10}_{}^3\times \mathrm{1,0}\times {10}_{}^{-3}=1M.$

Bài 1.6 trang 4 SBT Hóa học 11: Xét cân bằng sau: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)

a) Hãy hoàn thành bảng sau.

Nhiệt độ (oC)	[H2] (mol L-1)	[I2] (mol L-1)	[HI] (mol L-1)	KC
25	0,0355	0,0388	0,9220	…(1)…
340	…(2)…	0,0455	0,3887	9,6
445	0,0485	0,0468	…(3)…	50,2

b*) Hãy cho biết khi nhiệt độ tăng thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nào.

Lời giải:

a) Dựa vào công thức tính hằng số cân bằng, ta tính được:

Nhiệt độ (oC)	[H2] (mol L-1)	[I2] (mol L-1)	[HI] (mol L-1)	KC
25	0,0355	0,0388	0,9220	617,166
340	0,3429	0,0455	0,3887	9,6
445	0,0485	0,0468	0,3376	50,2

b*) Khi nhiệt độ tăng, cân bằng chuyển dịch sang trái (theo chiều nghịch), do khi tăng nhiệt độ thì tạo ra nhiều H₂ và I₂ hơn.

Bài 1.7 trang 5 SBT Hóa học 11: Phát biểu nào sau đây về phản ứng ở trạng thái cân bằng là không đúng?

A. Các phản ứng thuận và phản ứng nghịch diễn ra với tốc độ như nhau.

B. Nồng độ của chất phản ứng và chất sản phẩm không thay đổi.

C. Nồng độ của các chất phản ứng bằng nồng độ của các chất sản phẩm.

D. Các phản ứng thuận và nghịch tiếp tục xảy ra.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Phản ứng ở trạng thái cân bằng là khi tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch bằng nhau và nồng độ chất sản phẩm và chất phản ứng không thay đổi.

Bài 1.8 trang 5 SBT Hóa học 11: Xét cân bằng sau:

2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)

Nếu tăng nồng độ SO₂(g) (các điều kiện khác giữ không đổi), cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào?

A. Chuyển dịch theo chiều nghịch.

B. Chuyển dịch theo chiều thuận.

C. Có thể chuyển dịch theo chiều thuận hoặc chiều nghịch tuỳ thuộc vào lượng SO₂ thêm vào.

D. Không thay đổi.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Nếu tăng nồng độ SO₂ cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ SO₂ là chiều thuận.

Bài 1.9 trang 5 SBT Hóa học 11: Xét cân bằng sau diễn ra trong một piston ở nhiệt độ không đổi:

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Nếu nén piston thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào?

A. Chuyển dịch theo chiều nghịch.

B. Chuyển dịch theo chiều thuận.

C. Có thể chuyển dịch theo chiều thuận hoặc chiều nghịch tuỳ thuộc vào piston bị nén nhanh hay chậm.

D. Không thay đổi.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Khi nén piston (tăng áp suất) cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, tức chiều làm giảm số mol khí hay chiều thuận.

Bài 1.10 trang 6 SBT Hóa học 11: Đối với phản ứng sau, cân bằng sẽ bị ảnh hưởng như thế nào khi tăng nhiệt độ (các điều kiện khác giữ không đổi)?

A. Cân bằng chuyển dịch sang phải.

B. Cân bằng chuyển dịch sang trái.

C. Không thay đổi.

D. Không dự đoán được sự chuyển dịch cân bằng.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phản ứng trên theo chiều thuận là phản ứng tỏa nhiệt. Vì vậy khi tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ là chiều thu nhiệt nên cân bằng sẽ chuyển dịch sang trái.

Bài 1.11 trang 6 SBT Hóa học 11: Trong phản ứng nào sau đây sự tăng áp suất sẽ dẫn tới cân bằng chuyển dịch sang trái (các điều kiện khác coi như không thay đổi)?

A. CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)

B. CO(g) + H₂O(g) ⇌ H₂(g) + CO₂(g)

C. 2H₂(g) + O₂(g) ⇌ 2H₂O(l)

D. C(s) + O₂(g) ⇌ CO₂(g)

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Áp suất tỉ lệ với số mol chất khí. Khi tăng áp suất của phản ứng A, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều chống lại sự thay đổi đó, nghĩa là theo chiều giảm áp suất (hay chính là chiều giảm số mol khí), tức chiều nghịch (chuyển dịch sang trái).

Bài 1.12 trang 6 SBT Hóa học 11: Viết biểu thức hằng số cân bằng cho các phản ứng dưới đây:

a) 2Hg(l) + O₂(g) ⇌ 2HgO(s)

b) CH₃COOH(aq) + C₂H₅OH(aq) ⇌ CH₃COOC₂H₅(aq) + H₂O(l)

c) CO(g) + H₂O(g) ⇌ H₂(g) + CO₂(g)

d) 2FeCl₃(s) ⇌ 2FeCl₂(s) + Cl₂(g)

Lời giải:

Bài 1.13 trang 6 SBT Hóa học 11: Xét phản ứng:

H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)

Một hỗn hợp phản ứng chứa trong bình dung tích 3,67 lít ở một nhiệt độ nhất định; ban đầu chứa 0,763 gam H₂ và 96,9 gam I₂. Ở trạng thái cân bằng, bình chứa 90,4 gam HI. Tính hằng số cân bằng (K_C) cho phản ứng ở nhiệt độ này.

Lời giải:

                                                H₂(g)           +       I₂(g)             ⇌      2HI(g)

Nồng độ ban đầu (M)                0,1040                  0,1040                  0

Nồng độ phản ứng (M)             x                           x                           2x

Nồng độ cân bằng (M)              0,1040 – x             0,1040 – x             2x

[HI] = 2x = 0,1924 (M) suy ra x = 0,0962 (M)

[H₂] = [I₂] = 0,1040 – 0,0962 = 0,0078 (M)

Vậy K_C = 608,4.

Bài 1.14 trang 6 SBT Hóa học 11: Lượng đường glucose trong máu người thường ổn định ở nồng độ khoảng 0,1%. Khi ta ăn tinh bột, glucose sẽ được sinh ra trong cơ thể; còn khi cơ thể vận động và hoạt động trí não, glucose bị tiêu thụ.

a) Em hãy tìm hiểu để giải thích vì sao lượng glucose trong máu luôn ổn định ở mức khoảng 0,1%.

b) Theo em, khi cơ thể hoạt động thể thao hay khi ăn uống sẽ xảy ra đồng thời hai quá trình sinh ra và mất đi glucose? Giải thích. Sự ổn định của glucose trong máu có thể được coi là trạng thái cân bằng hóa học không? Nếu có, hãy đề xuất cân bằng đó.

Lời giải:

a) Tuyến tuỵ có vai trò quan trọng trong việc ổn định lượng đường trong máu bởi tuyến này sản xuất hai loại hormone: insulin và glucagon. Hoạt động ăn uống sinh ra glucose, lúc này insulin sẽ có vai trò chuyển glucose thành glycogen tích trữ trong gan. Khi cơ thể hoạt động sẽ tiêu thụ glucose, lúc này glucagon sẽ có vai trò chuyển glycogen trong gan thành glucose.

b) Cả hai thời điểm đều xảy ra đồng thời hai quá trình sinh ra và mất đi glucose.

– Khi hoạt động thể thao: tiêu hao glucose nhưng lại được sinh ra bổ sung từ glycogen.

– Khi ăn uống: sinh ra glucose do ăn uống và mất đi glucose do hoạt động của một số bộ phận (tay, miệng, não bộ,…).

Có thể coi đó là cân bằng hoá học đặc biệt do sự sinh ra và mất đi glucose liên quan đến các phản ứng hoá học. Ví dụ: Glucose ⇌ Glycogen.

Bài 1.15 trang 6 SBT Hóa học 11: Carbon monoxide thay thế oxygen trong hemoglobin đã bị oxi hoá theo phản ứng: HbO₂(aq) + CO(aq) ⇌ HbCO(aq) + O₂(aq) Tại nhiệt độ trung bình trong cơ thể, hằng số cân bằng của phản ứng trên là K_C = 170.

Giả sử một hỗn họp không khí bị ô nhiễm carbon monoxide ở mức 0,1% (theo thể tích). Coi không khí chứa 20,0% oxygen về thể tích; tỉ lệ oxygen và carbon monoxide hoà tan trong máu giống với tỉ lệ của chúng trong không khí. Cho biết tỉ lệ HbCO so với HbO₂ trong máu là bao nhiêu. Em có nhận xét gì về tính độc của khí CO?

Lời giải:

Nhận xét: Như vậy, mặc dù nồng độ co rất nhỏ so với nồng độ O₂ nhưng có thể làm một lượng đáng kể HbO₂ chuyển thành HbCO, dẫn tới làm giảm khả năng vận chuyển O₂ của máu một cách nghiêm trọng.