Dạng 1: Tốc độ phản ứng

Phương pháp giải

Xét phản ứng tổng quát: aA+ bB → cC + dD.

Thời điểm t₁:                   C_A     C_B    C_C    C_D

Thời điểm t₂:                   C^'_A     C^'_B    C^'_C    C^'_D

* Nồng độ phản ứng của A là ΔC_A = C_a - C'_A

Nồng độ tạo thành của C là ΔC_C = C'_C - C_C

* Tốc độ trung bình tham gia phản ứng của A là :

(Dấu trừ biểu thị nồng độ giảm của chất tham gia phản ứng)

* Tốc độ trung bình của phản ứng :

* Ngoài ra vận tốc còn được biểu diễn theo công thức sau:

mA + nB → pC + qD

Biểu thức vận tốc: v = k [A]^m[B]ⁿ

k: hằng số tỉ lệ (hằng số vận tốc).

[A], [B]: nồng độ mol của chất A và B

Dạng 1.1: Tính tốc độ phản ứng

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho phản ứng hóa học: A + B → C

Nồng độ ban đầu của A là 1 mol/l, của B là 0,8 mol/l. Sau 10 phút, nồng độ của B chỉ còn 20% nồng độ ban đầu. Tốc độ trung bình của phản ứng là

A. 0,16 mol/l.phút

B. 0,016 mol/l/phút

C. 1,6 mol/l.phút

D. 0,064 mol/l.phút

Hướng dẫn giải:

C_{B sau} = 0,8.20% = 0,16 (mol/l)

Vì hệ số của B là 1 

⇒ Đáp án D

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm oxi hoá axit fomic xảy ra phản ứng sau:

Br₂+ HCOOH → 2HBr + CO₂

Lúc ban đầu Br₂ là 0,0120 mol/l, sau 50 giây nồng độ là 0,0101 mol/l. Hãy xác định:

- Tốc độ trung bình tham gia phản ứng của Br₂, HCOOH.

- Tốc độ trung bình tạo thành của HBr và CO₂.

- Tốc độ trung bình của phản ứng.

Hướng dẫn giải:

Xét phản ứng:

Br₂ + HCOOH → 2HBr + CO₂

t1 = 0:      0,0120 (M)

t2 = 50s:     0,0101 (M)

- Tốc độ trung bình tham gia phản ứng của Br₂

- Tỉ lệ tham gia phản ứng của Br₂ và HCOOH là 1: 1 nên tốc độ trung bình tham gia phản ứng của HCOOH là:

- Tỉ lệ trong phương trình của Br₂ với HBr là 1: 2 nên tốc độc trung bình tạo thành của HBr là:

- Tỉ lệ trong phương trình của Br₂ với CO₂ là 1: 1 nên tốc độ trung bình tạo thành của CO₂ là:

- Do hệ số cân bằng của Br₂ là 1 nên:

Dạng 1.2: Xác định nồng độ chất ban đầu hoặc sản phẩm

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Người ta cho N₂ và H₂ vào trong bình kín dung tích không đổi và thực hiện phản ứng :

N_{2 (k)} + 3H_{2 (k)} ↔ 2NH_{3 (k)}

Sau một thời gian, nồng độ các chất trong bình như sau: [N₂] = 2M; [H₂] = 3M; [NH₃] = 2M. Nồng độ mol/l của N₂ và H₂ ban đầu lần lượt là :

A. 3 và 6.     B. 2 và 3.

C. 4 và 8.     D. 2 và 4.

Hướng dẫn giải:

Do ban đầu chỉ có N₂, H₂ nên lượng NH₃ trong hỗn hợp sau là sản phẩm được sinh ra trong phản ứng N₂ và H₂ → từ nồng độ của NH₃ xác định được nồng độ phản ứng của H₂ và N₂.

N_{2 (k)} + 3H_{2 (k)} ↔ 2NH_{3 (k)}

Bđ (C₀): x           y

Pư:      1M ← 3M ← 2M

Cb:      2M      3M      2M

Ta có: C_0N2 = C_CB + C_pư ⇒ x = 2 + 1 = 3(M)

           C_{0 H2} = C_CB + C_pư = 3 + 3 = 6 (M)

⇒ Đáp án A

Ví dụ 2: Trong công nghiệp người ta điều chế NH₃ theo phương trình hoá học:

N_{2 (k)} + 3H_{2 (k)} ↔ 2NH_{3 (k)}

Khi tăng nồng độ H₂ lên hai lần (giữ nguyên nồng độ của N₂ và nhiệt độ phản ứng) thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần?

A. 2 lần     B. 4 lần

C. 8 lần     D. 16lần

Hướng dẫn giải:

Giả sử ban đầu [N₂] = aM.    [H₂] = bM

Tốc độ phản ứng ban đầu: v₁ = k[N₂][H₂]³ = k.a.b³

Tốc độ phản ứng lúc sau: v₂ = k[N₂][H₂]³ = k.a.(2b)³ = 8 k.a.b³

⇒v₂ = 8 v_1.

⇒ Đáp án C

Dạng 1.3: Mối liên hện giữa diện tích tiếp xúc và tốc độ phản ứng

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nếu chia một mẩu đá vôi hình cầu có thể tích 10,00 cm³ thành tám mẩu đá vôi hình cầu thể tích bằng 1,25 cm³ thì tổng điện tích mặt cầu tăng bao nhiêu lần:

A. 2 lần     B. 4 lần

C. 8 lần     D. 16lần

Hướng dẫn giải:

- Các mẩu đá vôi là hình cầu nên :

Diện tích bề mặt tiếp xúc là:

Thể tích là :

- Mẩu đá vôi ban đầu có: 

Mẩu đá vôi sau khi chia nhỏ có: 

- Tỉ lệ diện tích bề mặt sau khi chia thành 8 mẩu đá vôi là:

⇒ Diện tích bề mặt tăng 2 lần

⇒ Đáp án A