Giải Hóa 11 trang 9 Cánh diều

Giải Hóa 11 trang 9 Cánh diều

Câu hỏi 5 trang 9 Hoá học 11:Viết biểu thức hằng số cân bằng K_Ccho phản ứng thuận nghịch:

a) N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

b) CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)

Lời giải:

a) N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Biểu thức hằng số cân bằng: $K_C=\frac{{\text{[}N{H}_3\text{]}}^2}{\text{[}{N}_2\text{]}.{\text{[}{H}_2\text{]}}^3}$

b) CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)

Biểu thức hằng số cân bằng: K_C = [CO₂]

Câu hỏi 6 trang 9 Hoá học 11:Viết biểu thức hằng số cân bằng K_Ccho phản ứng (*), (**) dưới đây.

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

$\frac{1}{2}{H}_2\left(g\right)+\frac{1}{2}{I}_2\left(g\right)\rightleftharpoons HI\left(g\right)\left(**\right)$

Theo em, giá trị hai hằng số cân bằng này có bằng nhau không?

Lời giải:

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

Biểu thức hằng số cân bằng cho phản ứng (*): $K_C=\frac{{\text{[}HI]}^2}{\text{[}{H}_2\text{]}.\text{[}{I}_2\text{]}}$

$\frac{1}{2}{H}_2\left(g\right)+\frac{1}{2}{I}_2\left(g\right)\rightleftharpoons HI\left(g\right)\left(**\right)$

Biểu thức hằng số cân bằng cho phản ứng (**): $K_C=\frac{\text{[}HI]}{{\text{[}{H}_2\text{]}}^{\frac{1}{2}}.{\text{[}{I}_2\text{]}}^{\frac{1}{2}}}$

Theo em, giá trị hai hằng số cân bằng này bằng nhau. Do giá trị K_C chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ.

Luyện tập 2 trang 9 Hoá học 11:Trong công nghiệp, halogen được sản xuất từ phản ứng:

CH₄(g) + H₂O(g) ⇌ 3H₂(g) + CO(g)

a) Tính hằng số cân bằng K_C của phản ứng trên ở 760 ^oC.

Biết ở nhiệt độ này, tất cả các chất đều ở thể khí và nồng độ mol của CH₄, H₂O, H₂ và CO ở trạng thái cân bằng lần lượt là 0,126 M; 0,242 M; 1,150 M và 0,126 M.

b*) Ở 760 ^oC, giả sử ban đầu chỉ có CH₄ và H₂O có nồng độ bằng nhau và bằng x M. Xác định x, biết nồng độ của H₂ ở trạng thái cân bằng là 0,6 M.

Lời giải:

a) Hằng số cân bằng K_C của phản ứng ở 760 ^oC là:

                                     $K_C=\frac{{\text{[}{H}_2\text{]}}_3^{}.\text{[}CO]}{\text{[}C{H}_4\text{]}.\text{[}{H}_{2}O]}=\frac{1,{15}_3^{}.0,126}{0,126.0,242}=6,285.$

b) Ta có:      CH₄(g) + H₂O(g)   ⇌      3H₂(g) + CO(g)

Ban đầu:      x                 x                  0                  0        M

Phản ứng:     0,2              0,2                0,6               0,2      M

Cân bằng: (x – 0,2)         (x – 0,2)        0,6               0,2     M

Do giá trị K_C chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ. Nên:

$K_C=\frac{{\text{[}{H}_2\text{]}}_3^{}.\text{[}CO]}{\text{[}C{H}_4\text{]}.\text{[}{H}_{2}O]}=\frac{0,6_3^{}.0,2}{(x-0,2).(x-0,2)}=6,285$

⇒ 0,0432 = 6,285x² – 2,514x + 0,2514

⇒ 6,285x² – 2,514x + 0,2082 = 0

⇒ x = 0,283 (thoả mãn); x = 0,12 (loại do 0,12 < 0,2).