Bài tập file word Hóa học 11 cánh diều Chương 1: Cân bằng hóa học

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 1: CÂN BẰNG HÓA HỌC

 (20 CÂU)

Câu 1: Phát biểu định nghĩa pH.

Trả lời:

pH là đại lượng đặc trưng cho mức độ acid, base của một dung dịch. Giá trị pH càng nhỏ hơn 7, dung dịch có tính acid càng mạnh; giá trị pH càng lớn hơn 7, dung dịch có tính base (tính kiềm) càng lớn.

Câu 2: Sự điện li là gì? Nêu khái niệm của chất điện li và chất không điện li.

Trả lời:

- Quá trình phân li của các chất khi tan trong nước thành các ion được gọi là sự điện li. - Quá trình phân li của các chất khi tan trong nước thành các ion được gọi là sự điện li.

- Chất điện li là chất khi tan trong nước phân li thành các ion. - Chất điện li là chất khi tan trong nước phân li thành các ion.

- Chất không điện li là chất khi tan trong nước không phân li thành các ion. - Chất không điện li là chất khi tan trong nước không phân li thành các ion.

Câu 3: Vì sao trong quá trình sản xuất gang, người ta lại dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc?

Trả lời:

Phản ứng trong lò cao:

C + O2 (k) → CO2 (k)

C + CO2 (k) → 2CO (k)

FeO + CO (k) → Fe + CO2 (k)        ΔH> 0

Dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc (trong sản xuất gang) giúp tăng nồng độ khí oxi và tăng nhiệt độ để tăng tốc độ phản ứng thuận.

Câu 4: Xác định các dung dịch sau, dung dịch nào có pH > 7, dung dịch nào có pH <7: HCl, CaCl2, NaOH, HNO3, KNO3, NH4Cl, KCl, K2CO3, KOH, CH3OH, KCl.

Trả lời:

+ Dung dịch có pH > 7: NaOH, KOH. + Dung dịch có pH > 7: NaOH, KOH.

+ Dung dịch có pH <7: HCl, HNO + Dung dịch có pH <7: HCl, HNO3, NH4Cl.

Câu 5: Phản ứng hóa học tổng hợp amoniac là

N2 + 3H2 ⇋ 2NH3            ΔH= -92KJ

Hãy giải thích tại sao người ta thực hiện phản ứng tổng hợp amoniac ở khoảng 400oC đến 500oC, dưới áp suất cao (100 - 150 atm, thực tế càng cao càng tốt) và dùng sắt hoạt hóa xúc tác.

Trả lời:

Phản ứng hóa học tổng hợp amoniac là

N2 + 3H2 ⇋ 2NH3            ΔH= -92KJ

Đặc điểm của phản ứng tổng hợp NH3 là sau phản ứng có sự giảm số mol so với ban đầu, phản ứng tỏa nhiệt. Khi tăng áp suất, cân bằng chuyển sang chiều thuận, nên phản ứng thực hiện ở áp suất càng cao càng tốt. Do phản ứng tỏa nhiệt cho nên về nguyên tắc cân bằng sẽ chuyển sang chiều thuận khi giảm nhiệt độ, tuy nhiên khi nhiệt độ thấp thì tốc độ phản ứng lại chậm nên hiệu quả kinh tế thấp. Do đó, người ta dung hòa hai xu hướng trên ở nhiệt độ 400 – 450oC. Chất xúc tác có mục đích tăng tốc độ của phản ứng.

Câu 6: Theo thuyết acid-base của BrØnsted-Lowry, các chất HSO4 -, H2PO4 -, PO43-, NH3, S2-, Na + , Al3+, Cl - , CO32- , NH4 +, HS - có tính acid, base, lưỡng tính hay trung tính?

Trả lời:

- Acid: NH - Acid: NH4 +, HSO4 -, Al3+

        NH4 + + H2O ⇔ NH3 + H3O -

        HSO4 - + H2O ⇔ SO42- + H3O -

        Al3+ + H2O ⇔ [Al(OH)]2+ + H +

- Base: PO - Base: PO43-, NH3, S2-, CO32-

        PO43- + H2O ⇔ HPO4 - + OH -

        NH3 + H2O ⇔ NH4 + + OH -

        S2- + H2O ⇔ HS - + OH -

        CO32- + H2O ⇔ HCO3 - + OH -

- Lưỡng tính: H - Lưỡng tính: H2PO4 -, HS -

        H2PO4 - + H2O ⇔ H3PO4 + OH -

        H2PO4 - + H2O ⇔ HPO42- + H3O +

        HS - + H2O ⇔ H2S + OH -

        HS - + H2O ⇔ S2- + H3O +

- Trung tính: Na - Trung tính: Na +, Cl -

Câu 7: Các acid như acetic acid trong giấm ăn, citric acid trong quả chanh, oxalic acid trong quả khế đều tan và phân li trong nước. Chẳng hạn, acetic acid (CH3COOH) phân li theo phương trình sau:

CH3COOH ⇌ CH3COO - + H +

a) Em hãy dự đoán vị chua của các acid trên được gây ra bởi ion nào.

b) Trong chế biến nước chấm, càng cho nhiều giấm ăn thì nước chấm càng chua. Khi đó, nồng độ của ion nào tăng lên?

c) Làm thế nào để xác định được nồng độ ion H + trong dung dịch acid?

Trả lời:

a) Vị chua của các acid trên được gây ra bởi ion H +.

b) Nồng độ của ion H + tăng lên.

c) Để xác định được nồng độ ion H + trong dung dịch acid cần xác định được pH của chất.

pH = -lg[H +]

Câu 8: Cho cân bằng hóa học: 2NO2 ⇋ N2O4 ΔH= -58,04 kJ. Cân bằng sẽ chuyển dịch như thế nào khi

a) Tăng nhiệt độ, tăng áp suất.

b) Thêm xúc tác.

Trả lời:

2NO2 ⇋ N2O4       ΔH = -58,04kJ

ΔH<0 ⇒ phản ứng tỏa nhiệt.

a) Khi tăng nhiệt độ, phản ứng thu nhiệt nên cân bằng được chuyển dịch sang trái.

Tăng áp suất, cân bằng được chuyển dịch sang phải để tạo thành số mol khí nhỏ hơn.

b) Khi thêm chất xúc tác, chỉ làm tăng tốc độ phản ứng chứ không chuyển dịch cân bằng.

Câu 9: Giải thích vì sao dung dịch HCl dẫn điện tốt hơn dung dịch CH3COOH có cùng nồng độ.

Trả lời:

Trong dung dịch, các phân tử HCl phân li hoàn toàn thành các ion, còn CH3COOH chỉ phân li một phần nên dung dịch HCl dẫn điện tốt hơn dung dịch CH3COOH có cùng nồng độ.

HCl → H + + Cl−

CH3COOH ⇌ CH3COO− + H +

Câu 10: Cho phương trình phản ứng

2A(k) + B(k) ⇋ 2X(k) + 2Y(k)

Người ta trộn 4 chất, mỗi chất 1 mol vào bình kín dung tích 2 lít (không đổi). Khi cân bằng, lượng chất X là 1,6 mol. Nồng độ B ở trạng thái cân bằng lần lượt là?

Trả lời:

Ban đầu có sẵn 1 mol X nên số mol X được tạo ra là 1,6 - 1 = 0,6 mol

2A(k) + B(k) ⇋ 2X(k) + 2Y(k)

Ban đầu       1           1         1          1 (mol)

Phản ứng                0,3     0,6          (mol)

Cân bằng                0,7      1,6          (mol)

⇒ [B] =  = 0,35M

Câu 11: Giải thích vì sao khi thêm HCI vào nước nguyên chất thì dung dịch thu được có [H +] > 10−7 M.

Trả lời:

HCl là acid, khi thêm HCl tức là thêm một lượng H + nên trong dung dịch có [H +] > [OH−]

=> [H +] > 10−7 M.

Câu 12: Một dung dịch chứa các Cu2+ (0,02 mol), K + (0,10 mol), NO3 - (0,05 mol) và SO42- (x mol). Giá trị của x là?

Trả lời:

Áp dụng bảo toàn điện tích, ta có:

 +  +  =  + 2 + 2

⇒ 2.0,02 + 0,1 = 0,05 + 2x

⇒ x = 0,045 mol

Câu 13: Vì sao có thể dùng thuốc muối NaHCO3 khi điều trị bệnh thừa acid trong dạ dày?

Trả lời:

NaHCO3 dùng để làm thuốc trị đau dạ dày vì nó làm giảm hàm lượng dung dịch HCl có trong dạ dày.

NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O.

Câu 14: Dung dịch X gồm: 0,09 mol Cl -, 0,04 mol Na +, a mol Fe3+ và b mol SO42-. Khi cô cạn X thu được 7,715 gam muối khan. Tính giá trị của a và b.

Trả lời:

Áp dụng bảo toàn điện tích, ta có:

 +  +  =  +  +

⇒ 0,04 + 3a = 0,09 + 2b (1)

Khối lượng muối khan chính là tổng khối lượng của kim loại và gốc acid

⇒ 0,09.35,5 + 0,04.23 + 56a + 96b = 7,715 (2)

Từ (1) và (2)

⇒

Câu 15: Trong một bình kín có dung tích không đổi, người ta thực hiện phản ứng

N2 + 3H2 ⇋ 2NH3

Ở nhiệt độ thí nghiệm, khi phản ứng đạt tới cân bằng, ta có PN2= 0,38 atm, PH2= 0,4 atm, PNH3= 2atm.

a) Hãy tính Kp.

b) Hút bớt H2 ra khỏi bình một lượng cho đến khi áp suất riêng phần của N2 ở trạng thái cân bằng mới là 0,45atm thì dừng lại. Tính áp suất riêng phần của H2 và NH3 ở trạng thái cân bằng mới, biết rằng nhiệt độ của phản ứng không đổi.

Trả lời:

Cân bằng: N2 + 3H2 ⇋ 2NH3 (1)

a) Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho cân bằng (1):

Kp =  =  = 164,5 (atm)  -2

b) Khi hút bớt H2, theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng thì cân bằng (1) sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch (chống lại sự giảm nồng độ hay áp suất riêng phần của H2). Do đó áp suất của N2 tăng là: 0,45 – 0,38 = 0,07 (atm), do đó áp suất riêng của NH3 giảm đi bằng 2 lần áp suất của N2 tăng: 0,07×2=0,14 (atm)

Vậy áp suất riêng phần của NH3 tại thời điểm cân bằng mới là:

2 – 0,14 = 1,86 (atm)

Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho cân bằng (1):

Kp = Kp =  =  = 164,5 (atm)  -2

⇒  = 0,36 atm

Câu 16: Để trung hoà 10 mL dung dịch HCl nồng độ x M cần 50 mL dung dịch NaOH 0,5 M. Xác định giá trị của x.

Trả lời:

nNaOH = 0,5.50.10−3 = 0,025 mol

                  HCl + NaOH → NaCl + H2O

số mol      0,025   0,025

Nồng độ mol dung dịch HCl là:

CMddHCl = = 2,5 M.

Câu 17: Cho phản ứng thuận nghịch sau

H2(k) + I2(k) ⇋ 2HI(k)

Nồng độ các chất lúc cân bằng ở nhiệt độ 430oC như sau

[H2 ]=[I2]= 0,107M; [HI]= 0,768M

Tìm hằng số cân bằng KC của phản ứng ở 430oC

Trả lời:

Biểu thức tính hằng số cân bằng: KC =

Thay các giá trị [HI]= 0,786M; [H2]=[I2]=0,107M

Vậy: KC =  =  = 53,96.

Câu 18: Một dung dịch chứa Mg2+ (0,02 mol), K + (0,03 mol) , Cl - (0,04 mol) và ion Z (y mol). Tìm điện tích của ion Z và giá trị của y, biết y  0,02 mol

Trả lời:

Tổng số mol điện tích của cation là:

 +  +  = 2.0,02 + 0,03 =0,07 mol  

⇒ Z là anion.

Giả sử Z có điện tích là a-

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:

 +  +  =  +  +

⇒ 0,07 = 0,04 + ay

⇒ ay = 0,03

Nếu a =1 → y = 0,03 mol (thỏa mãn y  0,02 mol)

Nếu a =2 → y = 0,015 mol (loại)

Vậy số mol của ion Z - trong dung dịch trên là 0,03 mol

Câu 19: Bình thường, chỉ số pH của nước tiểu ở người dao động trong khoảng 4,5 – 8,0. Nếu pH của nước tiểu giảm xuống dưới 4,5 thì có nghĩa là bị dư acid, còn cao hơn 8,0 thì có nghĩa là bị dư kiềm. Sỏi thận là khối chất rắn hình thành trong thận, gây đau khi ngăn cản dòng nước tiểu từ thận xuống niệu quản. Một trong các dấu hiệu của bệnh sỏi thận là nước tiểu bị dư acid hoặc dư kiềm. Đề xuất cách làm đơn giản để có thể tiên lượng bệnh sỏi thận.

Trả lời:

Xét nghiệm pH của nước tiểu, pH của nước tiểu giảm xuống dưới 4,5 và cao hơn 8,0 thì có dấu hiệu bệnh sỏi thận => tiên lượng được bệnh sỏi thận.

Câu 20: Cân bằng của phản ứng khử CO2 bằng C: C(r) + CO2 (k) ⇋ 2CO(k)

Xảy ra ở 1000K với hằng số cân bằng KP =  = 10

a) Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 2,5atm.

b) Muốn thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 là 18 thì áp suất chung của hệ là bao nhiêu?

Trả lời:

a) Ta có cân bằng C(r) + CO2 (k) ⇋ 2CO (k) Kp

Ta có: PCO +P +PCO2 =2,5 và Kp =  = 10

⇒  

Trong hệ cùng điều kiện nhiệt độ và thể tích

⇒ Tỉ lệ về áp suất bằng tỉ lệ về số mol hay tỉ lệ về thể tích riêng. Vậy hỗn hợp lúc cân bằng chứa: %CO =  .100% = 82,84%

 ⇒ CO2 chiếm 100% - 82,84% = 17,16%

b) Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp CO và CO2 là

M = 18.2 = 36

Khi đó số mol CO và CO2 bằng nhau nên ta có PCO = PCO2 = 0,5P

Suy ra Kp =  = 10

⇒ P = 20