Giải bài 38 hóa học 10: Cân bằng hóa học

• Ôn tập lý thuyết
• Hướng dẫn giải bài tập sgk

A. LÝ THUYẾT

I Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học 

1. Phản ứng một chiều

• Là phản ứng chỉ xảy ra theo 1 chiều từ trái sang phải
• Ví dụ: 2KClO₃    →   2KCl + 3O₂

2. Phản ứng thuận nghịch

• Là những phản ứng trong cùng điều kiện xảy ra theo 2 chiều trái ngược nhau.
• Vd : Cl₂  + H₂O ⥩    HCl + HClO

3. Cân bằng hóa học

• Định nghĩa: CBHH là trạng thái của phản ứng  thuận nghịch khi tốc độ phản ứng  thuận bằng tốc độ phản ứng  nghịch.
• CBHH là một cân bằng động.
• Ở trạng thái cân bằng  thì trong hệ luôn luôn có mặt chất phản ứng và các chất  sản phẩm

II. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học

• Định nghĩa : Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự dịch chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động từ các yếu tố bên ngoài lên cân bằng

III. Các yếu tố ảnh hưởng đến CBHH

1. Ảnh hưởng của nồng độ

• Khi tăng [chất tham gia] hoặc giảm [chất tạo thành]: CB chuyển dịch theo chiều thuận.
• Khi giảm [chất tham gia] hoặc tăng [chất tạo thành]: CB chuyển dịch theo chiều nghịch.

Lưu ý: Nếu trong hệ cân bằng có chất rắn tham gia, thì việc thêm hoặc bớt chất rắn không ảnh hưởng gì tới cân bằng.

2. Ảnh hưởng của áp suất

• Khi P tăng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, hay chiều nghịch.
• Khi P giảm, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng áp suất, hay chiều thuận.

Lưu ý:

• Trong phản ứng không có chất khí thì áp suất không ảnh hưởng tới cân bằng.
• Khi số mol chất khí ở 2 vế bằng nhau thì việc thay đổi áp suất không ảnh hưởng tới cân bằng.

3. Ảnh hưởng của nhiệt độ

• Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt
• Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học kèm theo sự giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.
• Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học kèm theo sự hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.
• ∆H là nhiệt phản ứng
• phản ứng tỏa nhiệt: ∆H<0
• phản ứng thu nhiệt: ∆H>0
• Ảnh hưởng của nhiệt độ tới cân bằng
• Với pư thu nhiệt:

Khi tăng nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều thuận.

Khi giảm nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều nghịch.

• Với pư tỏa nhiệt:

Khi tăng nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều nghịch.

Khi giảm nhiệt độ, CB chuyển dịch theo chiều thuận.

Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê

• Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó

4. Vai trò của chất xúc tác

• Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng hóa học.
• Khi phản ứng thuận nghịch chưa ở trạng thái cân bằng thì chất xúc tác có tác dụng làm cho cân bằng nhanh chóng được thiết lập hơn.

IV. Ý nghĩa của tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học trong sản xuất hóa học

• VD1: Sản suất axit sunfuric

 2SO_2(k) + O_{2 (k)}  ⥩  2SO_3(k)

               Tăng áp suất

               Tăng nồng độ SO₂ hoặc O₂

               Giảm nồng độ SO₃

               Hạ nhiệt độ

               Dùng xúc tác V₂O₅

• VD2: Sản xuất NH₃

N_2(k) + 3H_2(k) ⥩    2NH₃

             Tăng áp suất

             Tăng nồng độ N₂ hoặc NH₂

             Giảm nồng độ SO₃

             Hạ nhiệt độ

              Dùng chất xúc tác