Bài tập file word hóa học 11 chân trời sáng tạo Chương 1: Cân bằng hóa học

ÔN TẬP CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG HÓA HỌC

 (PHẦN 1 - 20 CÂU)

Câu 1: Em hãy phát biểu về phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch trong cân bằng hóa học. Cân bằng hóa học là gì?

Trả lời:

- Phản ứng một chiều là phản ứng chỉ xảy ra theo chiều từ chất tham gia tạo thành sản phẩm mà sản phẩm không thể tác dụng với nhau để tạo lại chất ban đầu (trong cùng một điều kiện xác định).

- Trong cùng một điều kiện xác định, phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau được gọi là phản ứng thuận nghịch.         

- Cân bằng hóa học là trạng thái mà cả chất phản ứng và sản phẩm đều có nồng độ không có xu hướng thay đổi theo thời gian, do đó không có sự thay đổi có thể quan sát được về tính chất của hệ thống.

Câu 2: Sự điện li là gì? Thế nào là chất điện li mạnh, chất điện li yếu?

Trả lời:

- Sự điện li là quá trình phân li các chất trong nước tạo thành ion, gồm

- Chất điện li mạnh  - Chất điện li mạnh là các chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều tạo thành ion, gồm: acid mạnh, base mạnh và hầu hết muối.

- Chất điện li yếu  - Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một số phân tử hòa tan tạo thành ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch, bao gồm các acid yếu, base yếu. Chất không điện li: nước, saccharose, ethanol,…

Câu 3: Thuyết Bronsted – Lowry về acid và base là?

Trả lời:

- Acid là chất cho proton (H+ +); Base là chất nhận proton

- Acid và Base có thể là phân tử hoặc ion.

Câu 4: Trình bày về tích số ion của nước? pH là gì? Công thức tính giá trị pH?

Trả lời:

- Tích số ion của nước (Kw) là tích của nồng độ ion hydroxyl (OH- -) và ion hydrogen (H+ +) trong nước ở điều kiện tiêu chuẩn (25°C, áp suất khí quy định là 1 atm). Giá trị của Kw được tính toán là 1×10-14 -14.

- pH là chỉ số đánh giá độ acid hay base của một dung dịch. Thang pH thường dường có giá trị từ 1 đến 14.

- Công thức tính giá trị pH là pH = -log[H+ +], trong đó [H+ +] là nồng độ ion hydrogen trong dung dịch.

- Giá trị pH của dung dịch phụ thuộc vào cân bằng ion trong nước (Kw). Giá trị pH từ 0 đến 7 thể hiện tính axit của dung dịch, giá trị từ 7 đến 14 thể hiện tính kiềm của dung dịch, giá trị pH = 7 thể hiện sự trung hòa của dung dịch và có tính chất trung lập.

Câu 5: Mô tả sự điện li hoàn toàn trong nước. Cho ví dụ cụ thể.

Trả lời:

- Sự điện li hoàn toàn trong nước (hay còn gọi là phản ứng oxi hóa khử hoàn toàn) là quá trình oxi hóa hoàn toàn một chất hữu cơ thành các sản phẩm không còn chứa carbon hoặc hydrogen. Khi điện li hoàn toàn được thực hiện, các chất hữu cơ sẽ bị chuyển hóa thành CO - Sự điện li hoàn toàn trong nước (hay còn gọi là phản ứng oxi hóa khử hoàn toàn) là quá trình oxi hóa hoàn toàn một chất hữu cơ thành các sản phẩm không còn chứa carbon hoặc hydrogen. Khi điện li hoàn toàn được thực hiện, các chất hữu cơ sẽ bị chuyển hóa thành CO2 và H2O.

- Ví dụ cụ thể về sự điện li hoàn toàn trong nước là phản ứng cháy của butan, một hydrocacbon bão hòa đơn chức với công thức hóa học là C - Ví dụ cụ thể về sự điện li hoàn toàn trong nước là phản ứng cháy của butan, một hydrocacbon bão hòa đơn chức với công thức hóa học là C4H10:

2C4H10 + 13O2   8CO2 + 10H2O

Trong phản ứng này, butan được chuyển hóa thành CO2 và H2O bởi khí oxy trong không khí. Quá trình này tạo ra nhiệt và ánh sáng, gây ra hiện tượng cháy.

Câu 6: Mô tả sự điện li không hoàn toàn trong nước. Cho ví dụ cụ thể.

Trả lời:

Sự điện li không hoàn toàn trong nước xảy ra khi một phần chất tan trong nước không ion hóa hoàn toàn thành các ion. Điều này có nghĩa là chỉ một phần của các phân tử chất tan được ion hóa thành các ion, trong khi phần còn lại vẫn ở dạng phân tử không ion.

Ví dụ cụ thể cho sự điện li không hoàn toàn trong nước là trong dung dịch axit axetic. Axit axetic có công thức hóa học là CH3COOH, và trong nước nó sẽ phân li thành các ion H+ + và CH3COO- -.  Độ ion hóa của axit axetic chỉ khoảng 1%, có nghĩa là chỉ một phần nhỏ các phân tử axit axetic sẽ chuyển thành các ion H+ + và CH3COO- -. Phần lớn phân tử axit axetic vẫn ở dạng phân tử không ion.

Câu 7: Hãy xác định hằng số cân bằng trong phản ứng sau?

2 NO(k) + O2 (k)  ⇆  2 NO2 (k)

Trả lời:

Hằng số cân bằng (Kc) trong phản ứng là:  Kc =

Trong đó:

[NO2] là nồng độ của NO2 (đơn vị: M)

[NO] là nồng độ của NO (đơn vị: M)

[O2] là nồng độ của O2 (đơn vị: M)

Câu 8: Viết một thí nghiệm tiến hành chuẩn độ NaOH và HCl?  

Trả lời:

- Một thí nghiệm chuẩn độ acid và base đơn giản có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một dung dịch acid hoặc base chuẩn như HCl hoặc NaOH và dung dịch cần chuẩn độ như NaOH hoặc HCl. Sau đây là hướng dẫn cho một thí nghiệm chuẩn độ NaOH bằng dung dịch HCl.

- Các bước thực hiện:

+ Đo lượng dung dịch NaOH cần chuẩn độ và cho vào một cốc thủy tinh.

+ Thêm một ít chỉ thị Phenolphthalein vào dung dịch NaOH để biết được khi nào trạng thái trung hòa được đạt.

+ Thêm từ từ dung dịch HCl chuẩn vào dung dịch NaOH, đồng thời khuấy đều và quan sát màu sắc của dung dịch. Dung dịch sẽ chuyển từ màu hồng sang màu vô hình khi trạng thái trung hòa được đạt đến.

+ Ghi lại lượng dung dịch HCl đã dùng để đạt được trạng thái trung hòa.

- Thí nghiệm này có thể được lặp lại nhiều lần để xác định được nồng độ chính xác của dung dịch NaOH. Nồng độ của dung dịch NaOH có thể tính bằng cách nhân lượng dung dịch HCl đã dùng với nồng độ dung dịch HCl chuẩn và chia cho thể tích dung dịch NaOH đã sử dụng.

Câu 9: Hãy mô tả một thí nghiệm về cân bằng hóa học trong phản ứng thủy phân muối ammonium clorua?

Trả lời:

- Đầu tiên, muối ammonium clorua được hòa tan trong nước để tạo ra dung dịch.

- Sau đó, một lượng nhỏ nước (NaOH) được thêm vào, phản ứng sẽ xảy ra và tạo ra amoniac (NH3), nước và muối clo (NaCl).

- Bằng cách thêm một lượng đủ của NaOH, ta có thể đạt được cân bằng hóa học, trong đó các sản phẩm và tác chất đạt trạng thái cân bằng.

Câu 10: Hãy mô tả một thí nghiệm về sự chuyển dịch cân bằng hóa học trong phản ứng thủy phân muối cacbonat natri (Na2CO3)? Hãy viết phương trình phản ứng và chú thích cho phản ứng hóa học.

Trả lời:

- Để thực hiện thí nghiệm, muối cacbonat natri được hòa tan trong nước để tạo ra dung dịch.

- Sau đó, dung dịch axit clohidric (HCl) được thêm vào, phản ứng sẽ xảy ra và tạo ra muối clorua natri (NaCl), nước và khí cacbon đioxit (CO2).

- Sự chuyển dịch cân bằng hóa học có thể được đạt bằng cách điều chỉnh lượng axit được thêm vào, và quan sát sự thay đổi của nồng độ các sản phẩm và tác chất để xác định khi nào đạt được trạng thái cân bằng.

- Phản ứng thủy phân muối cacbonat natri:

Na2CO3(aq) + 2 HCl(aq) → 2 NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Câu 11: Một dung dịch HCl có nồng độ 0,2M. Tính nồng độ mol của ion H+ + trong dung dịch?

Trả lời:

Ta có phương trình:  

Nhìn vào phương trình ta thấy  hay

Vậy nồng độ mol của ion H+ + trong dung dịch HCl là 0,2 M.

Câu 12: Một dung dịch có nồng độ HCl là 0,05 M. Tính nồng độ mol của ion H+ và pH trong dung dịch?

Trả lời:

Ta có phương trình:  

Nhìn vào phương trình ta thấy  hay

Vậy nồng độ mol của ion H+ + trong dung dịch HCl là 0,05M.

- Để tính pH của dung dịch, ta sử dụng công thức:

pH = -log[H+ +] = -log(0,05) = 1,3

Vậy, dung dịch có nồng độ mol của ion H+ + là 0,05M và pH trong dung dịch là 1,3.

Câu 13: Hòa tan 2,4g Mg trong 100ml dung dịch HCl 2,1M. Tính pH của dung dịch thu được.

Trả lời:

PTHH:                             

Trước phản ứng:              0,1     0,21                                  (mol)

Phản ứng:                         0,1 0,2                                    (mol)

Sau phản ứng:                  0       0,01                                  (mol)

nHCl dư = 0,21 – 0,2 = 0,01 mol

Phương trình phân li:                

                                                   0,01 0,01            (mol)

=> [H+ +]dư = => pH = -log[H+ +] = -log0,1 = 1

Câu 14: Cho phản ứng sau đây: N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)

Tính hằng số cân bằng Kc của phản ứng trên nếu biết rằng tại nhiệt độ 500 K và áp suất 1 atm, nồng độ khí N2 là 0,25 M, nồng độ khí H2 là 0,15 M và nồng độ khí NH3 là 0,30 M.

Trả lời:

Kc của phản ứng được tính bằng công thức:

Kc =   = = 1,8

Câu 15: Cho dung dịch có nồng độ 0,05 M của NaOH và dung dịch có nồng độ 0,075 M của Ca(OH)2. Tính nồng độ mol của ion OH - trong dung dịch sau khi trộn hai dung dịch lại với nhau?

Trả lời:

- Phương trình phân li:

NaOH → Na+ + + OH- -

Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH- -

Ta thấy dung dịch NaOH có nồng độ OH- - là 0,05M; dung dịch Ca(OH)2 có nồng độ mol OH- - là 0,075 × 2 = 0,15M.

- Khi trộn hai dung dịch lại với nhau, nồng độ mol OH- - là:

[OH- -] = [NaOH] + [Ca(OH)2] = 0,05 + 0,15 = 0,2 M

Câu 16: Cho dung dịch có nồng độ 0,1 M của axit axetic (CH3COOH) và dung dịch có nồng độ 0,1 M của natri axetat (CH3COONa). Tính pH của dung dịch sau khi trộn hai dung dịch lại với nhau?

Trả lời:

Ta có:                               CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- - + H+ +

Khi trộn dung dịch axit axetic và dung dịch natri axetat với nhau, ion axetat (CH3COO- -) của dung dịch natri axetat sẽ kết hợp với ion H[1] + + của dung dịch axit axetic để tạo thành axit axetic (CH3COOH). Việc hình thành axit axetic sẽ làm giảm nồng độ ion H+ + và do đó giảm độ axit của dung dịch. Quá trình này được mô tả bởi phương trình:

CH3COO- - + H+ + ⇌ CH3COOH

Với độ pKa của axit axetic là 4,76, ta có:

pH = pKa + log)

Trước tiên, ta cần tính tổng nồng độ của ion axetat và axit axetic sau khi trộn dung dịch lại với nhau. Tổng nồng độ này sẽ bằng tổng của hai nồng độ ban đầu:

[CH3COO- -] + [CH3COOH] = 0,1 + 0,1 = 0,2 M

Tiếp theo, ta tính tỉ lệ giữa nồng độ ion axetat và axit axetic bằng cách sử dụng định luật bảo toàn điện tích. Tức là, tổng số điện tích của các ion trong dung dịch trộn lại phải bằng 0:

[CH3COO- -] + [H+ +] = [CH3COOH]

Với [CH3COO- -] + [CH3COOH] = 0,2M, ta có:

[H+ +] = [CH3COO- -] + [CH3COOH] - [Na+ +]

Với [Na+ +] là nồng độ của ion natri, bằng 0,1 M.

[H+ +] = 0,2M - 0,1M = 0,1 M

Từ đó, ta tính nồng độ mol của ion axetat: [CH3COO- -] = [Na+ +] = 0,1 M

Cuối cùng, ta tính pH của dung dịch bằng công thức:                                                                                                

pH = pKa + log) = 4,76 + log = 4,76

Câu 17: Cho phản ứng sau đây:

2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)

Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng trên nếu biết rằng tại nhiệt độ 400K, áp suất tổng thể của các khí là 1 atm, và các tỉ lệ khối lượng của SO2, O2, SO3 là 2:1:2.

Trả lời:

Đầu tiên ta cần tính áp suất riêng của mỗi chất trong phản ứng. Theo định luật Dalton, áp suất riêng của một khí trong hỗn hợp khí bằng tổng số phân tử của khí đó nhân với áp suất tổng thể của hỗn hợp.

Vậy ta có:

Áp suất riêng của SO2:  x 1 atm = 0,4 atm

Áp suất riêng của O2:   x 1 atm = 0,2 atm

Áp suất riêng của SO3:  x 1 atm = 0,4 atm

Tiếp theo, ta dùng các giá trị này để tính hằng số cân bằng Kp bằng công thức:

Kp =  = 52,5

Câu 18: Tính nồng độ của ion H + trong dung dịch HNO2 0,10M, biết rằng hằng số phân li của HNO2 là 4.10 -4

Trả lời:

Xét 1 lít dung dịch HNO2

PTHH:                              HNO2  H + +  +

Trước điện li:                   0,1                                    (mol)

Điện li:                             x         x    x              (mol)

Sau điện li:                  (0,1 – x)    x    x              (mol)

Ta có:

Giải phương trình ta được: x = 6,128.10 -3 (mol)

Nồng độ của ion H + là: CM =

Câu 19: Xét cân bằng hóa học: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g);

a) So sánh KC ở nhiệt độ 400oC và 500oC. Giải thích.

b) Tổng số mol hỗn hợp khí khi hệ đạt cân bằng ở áp suất 100 bar và 200 bar lần lượt bằng x và y. So sánh x và y. Giải thích.

Trả lời:

a) Khi tăng nhiệt độ từ 400oC lên 500oC, cân bằng chuyển dịch làm giảm nhiệt độ => Chiều thu nhiệt => chiều nghịch => hằng số cân bằng Kc giảm.

b) Khi tăng áp suất từ 100 bar lên 200 bar, cân bằng dịch chuyển theo chiều làm giảm áp suất => chiều làm giảm số mol khí => x > y

Câu 20: Hãy cho biết phân tử hay ion sau đây đâu là acid, base hay lưỡng tính theo thuyết Bronsted – Lowry

Trả lời:

 [1]