Giải bài tập sách bài tập (SBT) Hoá 10 kết nối tri thức bài 19 Tốc độ phản ứng

NHẬN BIẾT

19.1. Cho phản ứng xảy ra trong pha khí sau

H₂ + Cl₂ → 2HCl

Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng là

A. v = $\frac{\Delta C_{H_{2}}}{\Delta t}$ = $\frac{\Delta C_{Cl_{2}}}{\Delta t}$ = $\frac{\Delta C_{HCl}}{\Delta t}$.

B. v = $\frac{\Delta C_{H_{2}}}{\Delta t}$ = $\frac{\Delta C_{Cl_{2}}}{\Delta t}$ = $\frac{-\Delta C_{HCl}}{\Delta t}$.

C. v = $\frac{- \Delta C_{H_{2}}}{\Delta t}$ = $\frac{- \Delta C_{Cl_{2}}}{\Delta t}$ = $\frac{\Delta C_{HCl}}{\Delta t}$.

D. v = $\frac{- \Delta C_{H_{2}}}{\Delta t}$ = $\frac{- \Delta C_{Cl_{2}}}{\Delta t}$ = $\frac{\Delta C_{HCl}}{2\Delta t}$.

 19.2. Trong dung dịch phản ứng thuỷ phân ethyl acetate (CH₃COOC₂H₅) có xúc tác acid vô cơ xảy ra như sau:

CH₃COOH + C₂H₅OH $\overset{HCl}{\rightarrow}$ CH₃COOC₂H₅+ H₂O

Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Nồng độ acid tăng dần theo thời gian.

B. Thời điểm ban đầu, nồng độ acid trong binh phản ứng bằng 0.

C. Tỉ lệ mol giữa chất đầu và chất sản phẩm luôn bằng 1.

D. HCl chuyển hoá dần thành CH₃COOH nên nồng độ HCl giảm dần theo thời gian.

19.3. Sục khí CO₂ vào bình chứa dung dịch Na₂CO₃.

a) Tốc độ hấp thụ khí CO₂ sẽ thay đổi như thế nào nếu thêm các chất sau đây vào dung dịch:

(i) HCl;             (ii) NaCl;             (iii) H₂O;           (iv) K₂CO₃.

b) Nếu tăng áp suất, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?

19.4. Cho các phản ứng hoá học sau

a) Fe₃O₄ (s) + 4CO (g) → 3Fe (s) + 4CO₂ (g)

b) 2NO₂ (g) → N₂O₄ (g)

c) H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2HCl (g)

d) CaO (s) + SiO₂ (s) → CaSiO₃ (s)

e) CaO (s) + CO₂ (g) → CaCO₃ (s)

g) 2KI (aq) + H₂O₂ (aq) → I₂ (s) + 2KOH (aq)

Tốc độ những phản ứng nào ở trên thay đổi khi áp suất thay đổi?

19.5. Cho bột Fe vào dung dịch HCl loãng. Sau đó đun nóng hỗn hợp này. Phát biểu nào sau đây không đúng ?

A. Khi H₂ thoát ra nhanh hơn.

B. Bột Fe tan nhanh hơn.

C. Lượng muối thu được nhiều hơn.

D. Nồng độ HCl giảm nhanh hơn.

19.6. Cho phản ứng hoá học xảy ra trong pha khí sau:

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Phát biểu nào sau đây không đúng?

Khi nhiệt độ phản ứng tăng lên,

A. tốc độ chuyển động của phân tử chất đầu (N₂, H₂) tăng lên

B. tốc độ va chạm giữa phân tử N₂ và H₂ tăng lên.

C. số va chạm hiệu quả tăng lên.

D. tốc độ chuyển động của phân tử chất sản phẩm (NH₃) giảm.

19.7. Cho bột magnesium vào nước, phản ứng xảy ra rất chậm. Hãy nêu cách làm tăng tốc độ phản ứng trên.

19.8. Cho phản ứng hoá học sau

Zn (s) + H₂SO₄ (aq) → ZnSO₄ (aq) + H₂ (g)

Yếu tố nào sau đây không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng?

A. Diện tích bề mặt zinc.

B. Nồng độ dung dịch sulfuric acid.

C. Thể tích dung dịch sulfuric acid.

D. Nhiệt độ của dung dịch sulfuric acid.

19.9. Phát biểu nào sau đây là đúng về xúc tác?

A. Xúc tác giúp làm tăng năng lượng hoạt hoá của phản ứng.

B. Khối lượng xúc tác không thay đổi sau phản ứng.

C. Xúc tác không tương tác với các chất trong quá trình phản ứng.

D. Xúc tác kết hợp với sản phẩm phản ứng tạo thành hợp chất bền.

19.10. Cho phản ứng thuỷ phân tinh bột có xúc tác là HCl.

Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. HCl không tác dụng với tinh bột trong quá trình phản ứng.

B. Nếu nồng độ HCl tăng, tốc độ phản ứng tăng.

C. Khi không có HCl, phản ứng thuỷ phân tinh bột vẫn xảy ra nhưng với tốc độ chậm.

D. Nồng độ HCl không đổi sau phản ứng.

THÔNG HIỂU

19.11. Cho các phản ứng hoá học sau

(1) FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

(2) 3Fe +2O₂ → Fe₃O₄

(3) 4K + O₂ → 2K₂O

(4) CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Ở điều kiện thường, phản ứng nào xảy ra nhanh, phản ứng nào xảy ra chậm?

19.12. Thả 1 mảnh magnesium có khối lượng 0,1 g vào dung dịch HCl loãng. Sau 5 giây thấy mảnh magnesium tan hết. Hãy tính tốc độ trung bình của phản ứng hoà tan magnesium. 

19.13. Trong một thí nghiệm, người ta đo được tốc độ trung bình của phản ứng của zinc (dạng bột) với dung dịch H₂SO₄ 0,005 mol/s. 

 Nếu ban đầu cho 0,4 mol zinc (dạng bột) vào dung dịch H₂SO₄ ở trên thì sau bao lâu còn lại 0,05 mol zinc. 

19.14. Xét phản ứng: 3O₂ → 2O₃.

Nồng độ ban đầu của oxygen là 0,024 M. Sau 5 giây nồng độ của oxygen còn lại là 0,02M. Tính tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian trên.

19.15. Cho các phản ứng hoả học sau

a) CH₃COOC₂H₅(l) + H₂O(l) → CH₃COOH(l) + C₂H₅OH(l)

b) Zn (s) + H₂SO₄ (aq) → ZnSO₄ (aq) + H₂ (g)

c) H₂C₂O₄ (aq) + 2KMnO₄ (aq) + 8H₂SO₄(aq) → 10CO₂(g) + 2MnSO₄ (aq) + 8H₂O (l)

Tốc độ các phản ứng trên sẽ thay đổi thế nào nếu ta thêm nước vào binh phản ứng?

19.16. Thực hiện hai thí nghiệm của cùng một lượng CaCO₃ với dung dịch HCl (dư) có nồng độ khác nhau. Thể tích khí CO₂ thoát ra theo thời gian được ghi lại trên đồ thị sau 

Phản ứng nào đã dùng HCl với nồng độ cao hơn?

19.17. Cho phản ứng hoá học sau:  H₂O₂ → H₂O + $\frac{1}{2}$O₂

Biết rằng tốc độ của phản ứng này tuân theo biểu thức của định luật tác dụng khối lượng.

a) Hãy viết biểu thức tốc độ phản ứng.

b) Tốc độ phản ứng tức thời tăng dần hay giảm dần theo thời gian?

19.18. Cách nào sau đây sẽ làm củ khoai tây chín nhanh nhất ?

A. Luộc trong nước sôi.     

B. Hấp cách thuỷ trong nồi cơm. 

C. Nướng ở 180°C.             

D. Hấp trên nồi hơi.

19.19. Các nhà khảo cổ thường tìm được xác các loài động thực vật thời tiền sử nguyên vẹn trong băng. Hãy giải thích tại sao băng lại giúp bảo quản xác động thực vật.

19.20. NOCl là chất khí độc, sinh ra do sự phân huỷ nước cường toan (hỗn hợp HNO₃ và HCl có tỉ lệ mol 1:3). NOCl có tính oxi hoá mạnh, ở nhiệt độ cao bị phân huỷ theo phản ứng hoá học sau:

2NOCl → 2NO + Cl₂

Tốc độ phản ứng ở 70°C là 2.$10^{-7}$ mol/(L·s) và ở 80°C là 4,5.$10^{-7}$ mol/(L.s).

a) Tính hệ số nhiệt độ $\gamma $ của phản ứng.

b) Dự đoán tốc độ phản ứng ở 60°C.

19.21. Khi thắng đường để làm caramen hoặc nước hàng, ta thường dùng đường kính chứ không dùng đường phèn. Giải thích.

19.22. Khi dùng MnO₂ làm xúc tác trong phản ứng phân huỷ H₂O₂, tại sao ta cần dùng MnO₂ ở dạng bột chứ không dùng ở dạng viên.

19.23. Trong công nghiệp, vôi sống được sản xuất bằng cách nung đá vôi. Phản ứng hoá học xảy ra như sau

CaCO₃ → CaO + CO₂

Khi nung, đá vôi cần phải được đập nhỏ nhưng không nên nghiền mịn đá vôi thành bột. Giải thích.

VẬN DỤNG

19.24. Trong quá trình tổng hợp nitric acid, có giai đoạn đốt cháy NH₃ bằng O₂ có xúc tác. Phản ứng xảy ra trong pha khí như sau:

4NH₃ +5O₂ → 4NO + 6H₂O

Trong một thí nghiệm, cho vào bình phản ứng (binh kín) 560 mL khí NH₃ và 672 mL khí O₂ (có xúc tác, các thể tích khí đo ở đktc). Sau khi thực hiện phản ứng 2,5 giờ, thấy có 0,432 g nước tạo thành.

a) Viết biểu thức tính tốc độ trung bình của phản ứng theo các chất tham gia và chất tạo thành trong phản ứng.

b) Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo đơn vị mol/h

c) Tính số mol NH₃ và O₂ sau 2,5 giờ.

19.25. Thực hiện phản ứng sau CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂  + H₂O

Theo dõi thể tích CO₂ thoát ra theo thời gian, thu được đồ thị như sau (thể tích khí được đo ở áp suất khí quyển và nhiệt độ phòng). 

 Trong các phát biểu sau, phát biểu nào không đúng?

A. Ở thời điểm 90 giây, tốc độ phản ứng bằng 0.

B. Tốc độ phản ứng giảm dần theo thời gian.

C. Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian từ thời điểm đầu đến 75 giây là 0,33 mL/s.

D. Tốc độ trung bình của phản ứng trong các khoảng thời gian 15 giây là như nhau.

19.26. Thực hiện phản ứng sau:

H₂SO₄ + Na₂S₂O₃ → Na₂SO₄ + SO₂ + S + H₂O

Theo dõi thể tích SO₂ thoát ra theo thời gian, ta có bảng sau (thể tích khi được đo ở áp suất khí quyển và nhiệt độ phòng). 

a) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thể tích khi SO₂ vào thời gian phản ứng.

b) Thời điểm đầu, tốc độ phản ứng nhanh hay chậm?

c) Thời điểm kết thúc phản ứng, đồ thị có hình dạng như thế nào?

d) Tính tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng: từ 0 ÷ 10 giây; từ 10 ÷ 20 giây; từ 20 ÷ 40 giây. 

19.27. Xét phản ứng sau

2ClO₂ + 2NaOH  → NaClO₃ + NaClO₂ + H₂O

Tốc độ phản ứng được viết như sau v = k.$C_{ClO_{2}}^{x}.C_{NaOH}^{y}$

Thực hiện phản ứng với những nồng độ chất đầu khác nhau và đo tốc độ phản ứng tương ứng thu được kết quả trong bảng sau

Hãy tính x và y trong biểu thức tốc độ phản ứng. 

19.28. Hãy đề xuất một phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu tốc độ các phản ứng sau đây. Trong đó chỉ rõ: đại lượng nào em sẽ đo; đồ thị theo dõi sự thay đổi của đại lượng đó theo thời gian có dạng thế nào.

a) Phản ứng xảy ra trong dung dịch

CH₃CH₂Br + H₂O → CH₃CH₂OH + HBr

b) Phản ứng xảy ra trong pha khí: 2NO + Cl₂ → 2NOCI

19.29. Thực hiện phản ứng:

2ICl + H₂ → I₂ + 2HCl

Nồng độ đầu của ICl và H₂ được lấy đúng theo tỉ lệ hợp thức. Nghiên cứu sự thay đổi nồng độ các chất tham gia và chất tạo thành trong phản ứng theo thời gian, thu được đồ thị sau:

Cho biết các đường (a), (b), (c), (d) tương ứng với sự biến đổi nồng độ các chất nào trong phương trình phản ứng trên. Giải thích. 

19.30. Phosgen (COCl₂) là một chất độc hoá học được sử dụng trong chiến tranh thế giới thứ nhất. Phản ứng tổng hợp phosgen như sau:

CO + Cl₂ → COCl

Biểu thức tốc độ phản ứng có dạng: v = k.$C_{CO}.C_{Cl_{2}}^{3/2}$

Tốc độ phản ứng thay đổi như nào nếu

a) Tăng nồng độ CO lên 2 lần.

b) Giảm nồng độ Cl₂ xuống 4 lần. 

19.31. Cho phản ứng hoá học sau:

Zn(s) + H₂SO₄ (aq) → ZnSO₄ (aq) + H₂ (g)

a) Ở nhiệt độ phòng, đo được sau 1 phút có 7,5 mL khí hydrogen thoát ra. Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo hydrogen.

b) Ở nhiệt độ thấp, tốc độ phản ứng là 3 mL/min. Hãy tính xem sau bao lâu thì thu được 7,5 mL khí hydrogen.

19.32. Khi nhiệt độ phòng là 25°C, cho 10 g đá vôi (dạng viên) vào cốc đựng 100g dung dịch HCl loãng và nhanh chóng cho lên một cân điện tử. Đọc giá trị khối lượng cốc tại thời điểm ban đầu và sau 1 phút. Lặp lại thí nghiệm khi nhiệt độ phòng là 35°C. Kết quả thí nghiệm được ghi trong bảng sau: 

a) Tính hệ số nhiệt độ của phản ứng.

b) Giả sử ban đầu cốc chứa dung dịch HCl và đá vôi có khối lượng 235,40 g. Thực hiện thí nghiệm ở 45°C. Hỏi sau 1 phút, khối lượng cốc là bao nhiêu? (Bỏ qua khối lượng nước bay hơi).

19.33. Có hai miếng iron có kích thước giống hệt nhau, một miếng là khối iron đặc (A), một miếng có nhiều lỗ nhỏ li ti bên trong và trên bề mặt (B). Thả hai miếng iron vào hai cốc đựng dung dịch HCl cùng thể tích và nồng độ, theo dõi thể tích khi hydrogen thoát ra theo thời gian. Vẽ đồ thị thể tích khi theo thời gian, thu được hai đồ thị sau:

Cho biết đồ thị nào mô tả tốc độ thoát khí từ miếng sắt A, miếng sắt B. Giải thích.

19.34. Xúc tác có hiệu quả cao là xúc tác làm tăng nhanh tốc độ phản ứng. Hai chất MnO₂ và Fe₂O₃ đều có khả năng xúc tác cho phản ứng phân huỷ H₂O₂.

Đo nồng độ H₂O₂ theo thời gian, thu được đồ thị sau:

 Cho biết xúc tác nào có hiệu quả hơn. Giải thích.

19.35. Khí oxygen và hydrogen có thể cùng tồn tại trong một bình kín ở điều kiện bình thường mà không nguy hiểm. Nhưng khi có tia lửa điện hoặc một ít bột kim loại được thêm vào bình thì lập tức có phản ứng mãnh liệt xảy ra và có thể gây nổ.

a) Tia lửa điện có phải chất xúc tác không? Giải thích.

b) Bột kim loại có phải chất xúc tác không? Giải thích.