Bài tập hóa lý 2 (có lời giải và ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm)

MỤC LỤC

Chương 1: Nguyên lý I nhiệt động học………………………..2

Chương 2: Nguyên lý II nhiệt động học……………………..15

Chương 3: Cân bằng hóa học………………………………..29

Chương 4: Cân bằng pha……………………………………..52

Chương 5: Dung dịch và cân bằng dung dịch - hơi………..65

Chương 6: Cân bằng giữa dung dịch lỏng và pha rắn........80

Chương 7: Điện hóa học……………………………………...94

Chương 8: Động hóa học……………………………………118

Chương 9: Hấp phụ và hóa keo.........................................137

Ngân hàng câu hỏi môn học hóa lý…………………………146

1

Chương 1

NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC

1.1. Nguyên lý I nhiệt động học

1.1.1. Nhiệt và công

Nhiệt và công là hai hình thức truyền năng lượng của hệ. Công ký hiệu là A và nhiệt ký hiệu là Q.

Quy ước dấu Công A Nhiệt QHệ sinh > 0 < 0Hệ nhận < 0 > 0

1.1.2. Nguyên lý I nhiệt động học

Biểu thức của nguyên lý I nhiệt động học: U = Q - A

Khi áp dụng cho một quá trình vô cùng nhỏ:dU = Q - A

Ở dạng tích phân nguyên lý I có thể được viết:

1.1.3. Áp dụng nguyên lý I cho một số quá trình.

1.1.3.1. Quá trình đẳng tích: V = const, dV = 0.

2

Từ đó ta có: QV = ΔU

1.1.3.2. Quá trình đẳng áp: P = const, dP = 0.

Ap = P.(V2 - V1) = P.VDo đó: Qp = ΔU + PV = (U + PV) = H

1.1.3.3. Quá trình đẳng áp của khí lý tưởng

Từ phương trình trạng thái khí lý tưởng: PV = nRTTa có: Ap = PV = nRΔT

ΔUp = Qp – nRΔT

1.1.3.4. Quá trình dãn nở đẳng nhiệt của khí lý tưởng

Biến thiên nội năng khi dãn nở đẳng nhiệt (T = const) khí lý tưởng là bằng không nên:

Trong đó: P1: áp suất ở trạng thái đầu.P2: áp suất ở trạng thái cuối.

1.1.3.5. Nhiệt chuyển pha

Trong đó:cp: nhiệt chuyển pha (cal hoặc J)nc = -đđ, hh = -ngtụ

Ghi chú: R là hằng số khí lý tưởng và có các giá trị sau:

R = 1,987 cal/mol.K = 8,314 J/mol.KR = 0,082 lit.atm/mol.K1 cal = 4,18 J; 1 l.atm = 101,3 J = 24,2 cal

3

1.2. Định luật Hess

1.2.1. Nội dung định luật

Trong quá trình đẳng áp hoặc đẳng tích, nhiệt phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không phụ thuộc vào các trạng thái trung gian.

Biểu thức của định luật Hess:QV = ΔU và Qp = ΔH

Trong đó: U: nhiệt phản ứng đẳng tích.H: nhiệt phản ứng đẳng áp.

Khi quá trình xảy ra ở điều kiện tiêu chuẩn ta có nhiệt phản ứng tiêu chuẩn: H0

298, U0298.

Đối với các quá trình xảy ra khi có mặt các chất khí (được xem là khí lý tưởng), ta có:

ΔH = ΔU + RTΔnVới n là biến thiên số mol khí của quá trình.

1.2.2. Các hệ quả của định luật Hess

Nhiệt phản ứng nghịch bằng nhưng trái dấu với nhiệt phản ứng thuận.

ΔHnghịch = - ΔHthuận

Nhiệt phản ứng bằng tổng nhiệt sinh của các chất tạo thành trừ đi tổng nhiệt sinh của các chất tham gia phản ứng.

ΔH phản ứng = ∑ΔHssp - ∑ ΔHs

tc

Nhiệt phản ứng bằng tổng nhiệt cháy của các chất tham gia phản ứng trừ đi tổng nhiệt cháy của các chất tạo thành.

4

ΔH phản ứng = ∑ΔHchtc - ∑ ΔHch

sp

Ghi chú: Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn (H0298, tt), nhiệt

đốt cháy tiêu chuẩn (H0298,đc) được cho sẵn trong sổ tay

hóa lý.

1.3. Nhiệt dung

1.3.1. Định nghĩa

Nhiệt dung đẳng áp:

Nhiệt dung đẳng tích:

Mối liên hệ: Cp - Cv = RNhiệt lượng Q được tính:

hoặc

1.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến nhiệt dung

Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của nhiệt dung được biểu diễn bằng các công thức thực nghiệm dưới dạng các hàm số:

Cp = a0 + a1.T + a2.T2

Hoặc Cp = a0 + a1.T + a-2.T-2

Trong đó: a0, a1, a2, a-2 là các hệ số thực nghiệm có thể tra giá trị của chúng trong sổ tay hóa lý.

1.2.2. Định luật Kirchhoff

Hiệu ứng nhiệt của phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ được biểu diễn bởi định luật Kirchhoff:

5

Hoặc

Sau khi lấy tích phân ta được:

Nếu lấy tích phân từ T1 đến T2 ta được:

1.4. Bài tập mẫu

Ví dụ 1: Tính biến thiên nội năng khi làm bay hơi 10g nước ở 200C. Chấp nhận hơi nước như khí lý tưởng và bỏ qua thể tích nước lỏng. Nhiệt hóa hơi của nước ở 200C bằng 2451,824 J/g.

Giải

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm hóa hơi 10g nước là:

Q = m. = 10. 2451,824 = 24518,24 (J)Công sinh ra của quá trình hóa hơi là:

A = P.V = P(Vh - Vl) = PVh

= (J)

Biến thiên nội năng là:U = Q – A = 23165 (J)

Ví dụ 2: Cho 450g hơi nước ngưng tụ ở 1000C dưới áp suất không đổi 1 atm. Nhiệt hóa hơi của nước ở nhiệt độ này bằng 539 cal/g. Tính A, Q và ΔU của quá trình.

Giải

6

Nhiệt lượng tỏa ra khi ngưng tụ là:Q = m.ng. tụ = 450. (- 539) = - 242550 (cal)

Công của quá trình:A = P.V = P. (Vl - Vh) = - P.Vh = - nRT

=

Biến thiên nội năng của quá trình là:U = Q – A = - 224021 (cal)

Ví dụ 3: Cho phản ứng xảy ra ở áp suất không đổi:

2H2 + CO = CH3OH(k)nhiệt tạo thành tiêu chuẩn ở 298K của CO và CH3OH(k) bằng -110,5 và -201,2 kJ/mol. Nhiệt dung mol đẳng áp của các chất là một hàm của nhiệt độ:

Cp (H2) = 27,28 + 3,26.10-3T (J/mol.K)Cp (CO) = 28,41 + 4,1.10-3T (J/mol.K) Cp (CH3OH)k = 15,28 + 105,2.10-3T (J/mol.K)Tính ΔH0 của phản ứng ở 298 và 500K?

Giải

Nhiệt phản ứng ở 298K là:H0

298 = - 201,2 - (-110,5) = - 90,7 (KJ)Biến thiên nhiệt dung:

Cp = Cp(CH3OH) – Cp(CO) – 2Cp(H2)= - 67,69 + 94,58. 10-3T (J/K)

Nhiệt phản ứng ở 500K là :

7

= - 96750,42 (J)

Ví dụ 4: Cho 100g khí CO2 (được xem như là khí lý tưởng) ở 00C và 1,013.105 Pa. Xác định Q, A, ΔU và ΔH trong các quá trình sau. Biết Cp = 37,1 J/mol.K.

a. Dãn nở đẳng nhiệt tới thể tích 0,2 m3.b. Dãn đẳng áp tới 0,2 m3.c. Đun nóng đẳng tích tới khi áp suất bằng 2,026.105

Pa.

Giải

a. Dãn nở đẳng nhiệt (T = const) tới thể tích 0,2m3.

(J)

U = 0b. Dãn nở đẳng áp (P = const) tới 0,2m3.

H = Qp = n.Cp. (T2 – T1)

JA = PV = P(V2 – V1)

U = Q – A = 67469 - 15120 = 52349 (J)

8

c. Đun nóng đẳng tích (V = const) tới áp suất bằng 2,026.105Pa (2 atm)A = 0Cv = Cp - R = 37,1 - 8,314 = 28,786 (J/mol.K)U = Qv = n.Cv.(T2 – T1)

Ta có:

Suy ra: U = Qv = 1 28,786(546 - 273) = 7859 (J)H = U + PV = 7859 (J)

Ví dụ 5: Một khí lý tưởng nào đó có nhiệt dung mol đẳng tích ở mọi nhiệt độ có Cv = 2,5R (R là hằng số khí). Tính Q, A, U và H khi một mol khí này thực hiện các quá trình sau đây:

a. Dãn nở thuận nghịch đẳng áp ở áp suất 1atm từ 20dm3 đến 40dm3.

b. Biến đổi thuận nghịch đẳng tích từ trạng thái (1atm; 40dm3) đến (0,5atm; 40dm3).

c. Nén thuận nghịch đẳng nhiệt từ 0,5 atm đến 1 atm ở 250C.

Giải

a. Dãn nở thuận nghịch đẳng áp (P = const).Tính công A:

(J)

9

Tính nhiệt lượng Q:

(l.atm)

(J)

Biến thiên nội năng:U = Q – A = 5069 (J)

Biến thiên entapyH = Qp = 7097 (J)

b. Dãn nở thuận nghịch đẳng tích (V = const). A = 0

Nhiệt lượng:

(l.atm)

(J)

U = Qv = - 5069 (J)c. Nén đẳng nhiệt (T = const) U = 0

(J)

Ví dụ 6: Tính nhiệt tạo thành của etan biết:

Cgr + O2 = CO2 H0298 = -393,5 KJ

H2 + 1/2O2 = H2O(l) H0298 = -285 KJ

2C2H6 + 7O2 = 4 CO2 + H2O(l) H0298 = -3119,6 KJ

Giải

10

Cgr + O2 = CO2 (1)H2 + 1/2O2 = H2O(l) (2)2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O(l) (3)

Nhiệt tạo thành C2H6 là: 2C + 3H2 = C2H6 (4)

H0298(4) = 4H0

298(1) + 6H0298(2) - H0

298(3)

H0298(4) = 4(-393,5) + 6(-285) - (-3119,6) = 164,4 (KJ)

Ví dụ 7. Tính Q, A, U của quá trình nén đẳng nhiệt, thuận nghịch 3 mol khí He từ 1atm đến 5 atm ở 4000K.

Giải

Nhiệt và công của quá trình:

U = 0

Ví dụ 8. Cho phản ứng: 1/2N2 + 1/2O2 = NO. Ở 250C, 1atm có H0

298 = 90,37 kJ. Xác định nhiệt phản ứng ở 558K, biết nhiệt dung mol đẳng áp của 1 mol N2, O2 và NO lần lượt là 29,12; 29,36 và 29,86 J.mol-1.K-1.

Giải

Hiệu ứng nhiệt của phản ứng ở 558K là:

Trong đó: Cp = 29,86 – 1/2(29,12) – 1/2(29,36) = 0,62 (J.K-1)H0

558 = 90,37 + 0,62.(558 - 298).10-3 = 90,5312 (KJ)

11

1.5. Bài tập tự giải

1. Xác định biến thiên nội năng khi làm hóa hơi 20g etanol tại nhiệt độ sôi, biết nhiệt hóa hơi riêng của etanol bằng 857,7 J/g và thể tích hơi tại nhiệt độ sôi bằng 607 cm3/g (bỏ qua thể tích pha lỏng).

ĐS: 2,54 kJ2. Tính ΔH và ΔU cho các quá trình sau đây:

a. Một mol nước đông đặc ở 00C và 1 atm;b. Một mol nước sôi ở 1000C và 1 atm.Biết rằng nhiệt đông đặc và nhiệt hóa hơi của 1

mol nước bằng -6,01 kJ và 40,79 kJ, thể tích mol của nước đá và nước lỏng bằng 0,0195 và 0,0180 lit. Chấp

nhận hơi nước là khí lý tưởng.

ĐS: a. ΔH = ΔU = -6,01 kJ b. ΔH = 37,7 kJ; ΔU = 40,79 kJ

3. Nhiệt sinh của H2O(l) và của CO2 lần lượt là -285,8 và -393,5 kJ/mol ở 250C, 1 atm. Cũng ở điều kiện này nhiệt đốt cháy của CH4 bằng -890,3 kJ/mol. Tính nhiệt tạo thành của CH4 từ các nguyên tố ở điều

kiện đẳng áp và đẳng tích.

ĐS: -74,8 kJ/mol; 72,41 kJ/mol

4. Tính nhiệt tạo thành chuẩn của CS2 lỏng dựa vào các dữ liệu sau:S(mon) + O2 = SO2 ΔH1 = -296,9 kJCS2(l) + 3O2 = CO2 + 2SO2 ΔH2 = -1109 kJC(gr) + O2 = CO2 ΔH3 = -393,5 kJ

12

ĐS: 121,7 KJ

5. Trên cơ sở các dữ liệu sau, hãy tính nhiệt tạo thành của Al2Cl6 (r) khan:

2Al + 6HCl(l) = Al2Cl6(l) + 3H2 ΔH0298 = -1003,2 kJ

H2 + Cl2 = 2HCl(k) ΔH0298 = -184,1 kJ

HCl(k) = HCl(l) ΔH0298 = -72,45 kJ

Al2Cl6(r) = Al2Cl6(l) ΔH0298 = -643,1 kJ

ĐS: 1347,1 kJ6. Tính nhiệt phản ứng: H2(k) + S(r) + 2O2(k) + 5H2O(l) = H2SO4.5H2O(dd)

Biết nhiệt sinh của H2SO4(l) là -193,75 Kcal/mol và nhiệt hòa tan H2SO4(l) với 5 mol nước là -13,6 Kcal.

ĐS: -207,35 Kcal

7. Cho 100 gam khí nitơ ở điều kiện chuẩn (1atm, 250C), CP(N2) = 3,262 cal/mol.K. Tính giá trị của các đại lượng Q, A và U trong các quá trình sau:a. Nén đẳng tích tới 1,5 atm.b. Dãn nở đẳng áp tới thể tích gấp đôi thể tích

ban đầu.c. Dãn nở đẳng nhiệt tới thể tích 200lít.d. Dãn nở đoạn nhiệt tới thể tích 200lít.

ĐS: a. Qv = 2424 cal; b. QP = 8786 cal, AP = 1937 cal c. QT = AT = 1775 cal; d. U = A = 1480 cal

8. Ở 250C phản ứng tổng hợp NH3.

N2(k) + 3H2(k) = 2NH3(k)

H0298,tt (kcal/mol) 0 0 -11,04

13

Và nhiệt dung của các chất: CP (N2) = 6,65 + 10-3T (cal.mol-1.K-1)CP (H2) = 6,85 + 0,28.10-3T (cal.mol-1.K-1)CP (NH3) = 5,92 + 9,96.10-3T (cal.mol-1.K-1)Xác định hàm số H0

T = f(T) và tính H01000 của

phản ứng?

ĐS: H0T = -18,22 – 15,36.10-3T + 8.10-6T2 (Kcal)

H0 = -25,58 Kcal

14

Chương 2

NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG HỌC

2.1. Nguyên lý II nhiệt động học

2.1.1. Định nghĩa entropy

Trong quá trình thuận nghịch, biến thiên entropy khi chuyển hệ từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 được xác định bằng phương trình:

hay

Entropy được đo bằng đơn vị cal.mol-1.K-1 hay J.mol-1.K-1

2.1.2. Biểu thức toán của nguyên lý II

Dấu “=” khi quá trình là thuận nghịch.Dấu “>” khi quá trình là bất thuận nghịch.

2.1.3. Tiêu chuẩn xét chiều trong hệ cô lập

Trong hệ cô lập (đoạn nhiệt)Nếu dS > 0 : Quá trình tự xảy raNếu dS = 0 hay d2S < 0: Quá trình đạt cân bằng

15

2.1.4. Biến thiên entropy của một số quá trình thuận nghịch

2.1.4.1. Quá trình đẳng áp hoặc đẳng tích

Nếu quá trình đẳng áp:

Nếu quá trình đẳng tích:

2.1.4.2. Quá trình đẳng nhiệt

Trong quá trình thuận nghịch đẳng nhiệt, ta có thể áp dụng:

Đối với quá trình chuyển pha như quá trình nóng chảy, quá trình hóa hơi…

hay

Đối với khí lý tưởng:

Ta được:

Biến thiên entropy ở nhiệt độ bất kỳ có thể tính bằng phương trình:

16

hoặc

Trong đó: : nhiệt dung ở trạng thái rắn 1: nhiệt dung ở trạng thái rắn 2

Biến thiên entropy tiêu chuẩn của các phản ứng được xác định bằng phương trình:

2.2. Thế nhiệt động

Các thế nhiệt động bao gồm: nội năng, entapy, năng lượng tự do và thế đẳng áp.

Năng lượng tự do F và thế đẳng áp G được định nghĩa bởi các phương trình sau:

F = U - TSG = H - TS

Tại một nhiệt độ xác định, biến thiên thế đẳng áp và đẳng tích được biểu diễn bằng phương trình sau:

F = U - TSG = H - TS

Và G = Gcuối - Gđầu

F = Fcuối - Fđầu

Thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn của các chất (G0

298) có thể tra trong sổ tay hóa lý.

2.2.1. Xét chiều trong hệ đẳng nhiệt, đẳng áp

Trong hệ đẳng nhiệt, đẳng áp

17

Nếu dG < 0 : Quá trình tự xảy raNếu dG = 0 hay d2G > 0 : Quá trình đạt cân bằng

2.2.2. Xét chiều trong hệ đẳng nhiệt, đẳng tích

Trong hệ đẳng nhiệt, đẳng tíchNếu dF < 0 : Quá trình tự xảy raNếu dF = 0 hay d2F > 0 : Quá trình đạt cân bằng


Ví dụ 1. Tính biến thiên entropy khi đun nóng thuận nghịch 16 kg O2 từ 273K đến 373K trong các điều kiện sau:

a. Đẳng ápb. Đẳng tích

Xem O2 là khí lý tưởng và nhiệt dung mol Cv = 3R/2.

Giải

a. Đối với quá trình đẳng ápCp = Cv + R = 5R/2

b. Đối với quá trình đẳng tích

Ví dụ 2. Xác định nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt và biến thiên entropy khi trộn 1g nước đá ở 00C với 10g nước ở

18

1000C. Cho biết nhiệt nóng chảy của đá bằng 334,4 J/g và nhiệt dung riêng của nước bằng 4,18 J/g.K.

Giải

Gọi T (K) là nhiệt độ của hệ sau khi trộn. Giả sử hệ là cô lập.Ta có phương trình:

Nhiệt lượng tỏa ra = Nhiệt lượng thu vào- Qtỏa = Qthu hay Q3 = Q1 + Q2

- 10.4,18.(T - 373) = 334,4 + 1.4,18.(T - 273) T = 356,64 (K)

Biến thiên entropy của hệ:S = S1 + S2 + S3

Với:

S = 0,467 (J/K)

Ví dụ 3. Tính biến thiên entropy của quá trình nén đẳng nhiệt, thuận nghịch.

a. 1 mol oxy từ P1 = 0,001atm đến P2 = 0,01atm.b. 1 mol mêtan từ P1 = 0,1 atm đến P2 = 1 atm.Trong hai trường hợp trên khí được xem là lý tưởng.

19

Giải

a.

b.

Ví dụ 4. Xác định biến thiên entropy của quá trình chuyển 2g nước lỏng ở 00C thành hơi ở 1200C dưới áp suất 1 atm. Biết nhiệt hóa hơi của nước ở 1000C là 2,255 (kJ/g), nhiệt dung mol của hơi nước Cp,h = 30,13 + 11,3.10-3T (J/mol.K) và nhiệt dung của nước lỏng là Cp,l

= 75, 30 J/mol K.

Giải

Biến thiên etropy của quá trình

S = S1 + S2 + S3

Với

S = 14,9 (J/K)

Ví dụ 5. Một bình kín hai ngăn, ngăn thứ nhất có thể tích 0,1 m3 chứa oxi, ngăn thứ hai có thể tích 0,4 m3 chứa Nitơ. Hai ngăn đều ở cùng một điều kiện nhiệt độ là

20

170C và áp suất 1,013.105 N/m2. Tính biến thiên entropy khi cho hai khí khuếch tán vào nhau.

Giải

Khi hai khí khuếch tán vào nhau, thể tích của hỗn hợp V2 = 0,5 m3

Biến thiên entropy của hệ:S =S1 + S2

Với S1: biến thiên entropy của khí Oxy khi khuếch tán S2: biến thiên entropy của khí Nitơ khi khuếch tán

Vậy S = 20,78 (cal/K)

Ví dụ 6. Tính U, H và S của quá trình chuyển 1 mol H2O lỏng ở 250C và 1 atm thành hơi nước ở 1000C, 1 atm. Cho biết nhiệt dung mol của nước lỏng là 75,24 J/mol.K và nhiệt hóa hơi của nước là 40629,6 J/mol.

Giải

Nhiệt lượng cần cung cấp

Công của quá trình

21

Nội năngU = Q – A = 43171,5 (J)H = Qp = 4627,6 (J)

Biến thiên entropy của quá trình

Ví dụ 7. Cho phản ứng có các số liệu sau:

3Fe(r) + 4H2O(h) = Fe3O4(r) + 4H2(k)

H0298 t.t

(Kcal/mol) 0 -57,8 -267 0

S0298

(cal/mol.K) 6,49 45,1 3,5 32,21

Cp(Fe) = 4,13 + 6,38.10-3.T (cal/mol.K)Cp(H2Oh) = 2,7 + 1.10-3.T (cal/mol.K)

Cp(Fe3O4) = 39,92 + 18,86.10-3.T(cal/mol.K) Cp(H2) = 6,95 - 0,2.10-3.T (cal/mol.K) a. Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp và đẳng tích ở 250C

và 1atm?b. Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp và đẳng tích ở

1000K?c. Xét chiều phản ứng ở 250C và 1atm?

Giải

Phản ứng: 3Fe(r) + 4H2O(h) = Fe3O4(r) + 4H2(k)

22

a. Tính H0298 = -267 - 4.(-57,8) = - 35,8 Kcal.

Tính U0298 = H0

298 - nR.T với n = 4 - 4 = 0 Do đó U0

298 = H0298 = -35,8 Kcal

b. Tính H01000 = H0

298 +

Cp = [4.Cp(H2) + Cp(Fe3O4)] – [4.Cp(H2O) + 3.Cp(Fe)] Cp = 44,53 - 5,08.10-3.T

Ta có:

H01000 = -35800 +

= - 6854,37 (cal)U0

1000 = H01000 - nRT với n = 4 - 4 = 0

U01000 = H0

1000 = - 6854,37 (cal) c. Xét chiều phản ứng ở đktc từ công thức:

G0298 = H0

298 – T.S0298.

Trong đó: S0

298 = (4x32,21 + 35) – (4x45,1 + 3x6,49) = - 36,03 (cal)

G0298 = -35800 + 298x36,03 = - 25063,06 (cal)

Vì: G0298 < 0 nên phản ứng tự diễn biến.


1. Tính biến thiên entropy của quá trình đun nóng đẳng áp 1 mol KBr từ 298 đến 500K, biết rằng trong khoảng nhiệt độ đó: Cp(KBr) = 11,56 + 3,32.10-3T cal/mol.

ĐS: 6,65 cal/mol.K

23

2. Tính biến thiên entropy của quá trình đun nóng 2 mol Nitơ (được xem là lý tưởng) từ 300K đến 600K dưới áp suất khí quyển trong 2 trường hợp:a. Đẳng áp b. Đẳng tíchBiết rằng nhiệt dung Cp của Nitơ trong khoảng nhiệt độ 300 - 600K được cho bằng

phương trình: Cp = 27 + 6.10-3T (J/mol.K).

ĐS: 41 J/K; 29,5 J/K

3. Tính biến thiên entopy của quá trình trộn 10g nước đá ở 00C với 50g nước lỏng ở 400C trong hệ cô lập. Cho biết nhiệt nóng chảy của nước đá bằng 334,4 J/g, nhiệt dung riêng của nước lỏng bằng 4,18 J/g.

4. Tính biến thiên entropy của phản ứng: 4 Fe + 3O2 = 2Fe2O3.

Cho biết S0298 của Fe, O2 và Fe2O3 tương ứng bằng

27,3; 205 và 87,4 J/mol.K.

5. Hãy dự đoán dấu của S trong các phản ứng sau:a. CaCO3(r) = CaO(r) + CO2(r)b. NH3(k) + HCl(k) = NH4Cl(r)c. BaO(r) + CO2(k) = BaCO3(r)

ĐS: a. S > 0; b. S < 0; c. S < 0

6. Tính khi tạo thành 1 mol nước lỏng biết các

giá trị entropy tiêu chuẩn của H2, O2 và H2O lần lượt bằng 130; 684; và 69,91 J/mol.K và nhiệt tạo thành nước lỏng ở 250C là -285,83 KJ/mol.

24

ĐS: = -237,154 kJ

7. Tính , và của phản ứng phân hủy

nhiệt CaCO3 biết:

CaCO3 = CaO + CO2

S0298 (J/mol.K) 92,9 38,1 213,7

-1206,90 -635,10 -393,50

ĐS: = 158,9 J/K; = 178,30 kJ; = 130,90 kJ

8. Cho phản ứng: CO(k) + H2O(k) = CO2(k) + H2(k), có những giá trị biến thiên entanpy và biến thiên entropy tiêu chuẩn ở 300K và 1200K như sau:

Phản ứng xảy ra theo chiều nào ở 300K và 1200K?

ĐS:

9. Cho phản ứng: CH4(k) + H2O(k) = CO(k) + 3H2(k). Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn của CH4(k), H2O(h) và CO(k) lần lượt là -74,8; -241,8; -110,5 KJ/mol. Entropy tiêu chuẩn của CH4(k), H2O(h) và CO(k) lần lượt là 186,2; 188,7 và 197,6 J/mol.K. (Trong tính toán giả sử H0 và S0 không phụ thuộc nhiệt độ).

a. Tính G0 và xét chiều của phản ứng ở 373K.b. Tại nhiệt độ nào thì phản ứng tự xảy ra.

ÐS: a. G0= 1,26.105J/mol; b. T> 961K 25

10. Cho phản ứng và các số liệu sau:

COCl2(k) = Cl2(k) + CO(k)

H0298 t.t (Kcal/mol) - 53,3 0 -26,42

S0298 (cal/mol.K) 69,13 53,28 47,3

Cp(CO) = 6,96 (cal /mol.K)Cp(COCl2) = 14,51 (cal /mol.K)Cp(Cl2) = 8,11 (cal /mol.K)

a. Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp và đẳng tích của phản ứng ở 250C?

b. Xét chiều phản ứng ở 250C?c. Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp của phản ứng ở

1000K?

ĐS: a. H0 = 26,88 Kcal, U0 = 26287,87 calb. S0 = 31,45 cal/K, G0 =

17507,9 cal c. H0 = 26486,88 cal

11. Tính nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy 90 gam nước đá ở 00C và sau đó nâng nhiệt độ lên 250C. Cho biết nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là 1434,6 cal/mol, nhiệt dung của nước lỏng phụ thuộc vào nhiệt độ theo hàm số: Cp = 7,20 + 2,7.10-

3T (cal.mol-1.K-1).

ĐS: Q = 8169,4 cal

26

12. Tính biến thiên entropy của quá trình đông đặc benzen dưới áp suất 1atm trong 2 trường hợp:a. Đông đặc thuận nghịch ở 50C biết nhiệt đông

đặc của benzen là -2370 cal/mol. b. Đông đặc bất thuận nghịch ở -50C.Biết nhiệt dung của Benzen lỏng và rắn lần lượt là

30,3 và 29,3 cal/mol.K.

ĐS: a. S = 0 cal/K ; b. S = 0,31 cal/K13. Cho phản ứng và các số liệu sau:

FeO(r) + CO(k) = CO2(k) + Fe(r)

H0298 t.t

(Kcal/mol)-63,7 -26,42 -94,052 0

S0298

(cal/mol.K)1,36 47,3 51,06 6,49

Cp(Fe) = 4,13 + 6,38.10-3.T (cal/mol.K)Cp(CO) = 6,34 + 1,84. 10-3.T (cal/mol.K)Cp(FeO) = 12,62 + 1,50.10-3.T (cal/mol.K)Cp(CO2) = 10,55 + 2,16.10-3.T (cal/mol.K)

a. Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp và đẳng tích của phản ứng ở 2980K?

b. Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp và đẳng tích của phản ứng ở 10000K?

c. Xét chiều phản ứng ở điều kiện tiêu chuẩn. d. Xét chiều phản ứng ở 1000K xem entropy

không thay đổi theo nhiệt độ.ĐS: a. H0

298 = U0298 = -3932 cal

b. H01000 = U0

1000 = -4567 cal

27

14. Cho phản ứng và các số liệu sau:

C(r) + CO2(k) = 2CO(k)

S0298 (cal/mol.K) 1,36 51,06 47,3

0298 (Kcal/mol) 0 -94,052 -26,42

Cp(CO) = 6,96 (cal /mol.K)Cp(Cgr) = 2,07 (cal /mol.K)Cp(CO2) = 8,88 (cal /mol.K)

a. Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp và đẳng tích của phản ứng ở 250C và 1atm.

b. Xét chiều phản ứng ở 250C và 1atm.c. Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp của phản ứng ở

1000K.

ĐS: a. H0298 = 41212 cal; U0

298 = 40619 calc. H0

1000 = 43297 cal

28

Chương 3

CÂN BẰNG HÓA HỌC

3.1. Hằng số cân bằng

3.1.1. Các loại hằng số cân bằng

Phản ứng: aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k)Hằng số cân bằng tính theo áp suất :

Hằng số cân bằng tính theo nồng độ mol/l:

Hằng số cân bằng tính theo phần mol:

Hằng số cân bằng tính theo số mol:

Mối quan hệ của các hằng số cân bằng:

n là biến thiên số mol khí của hệ.

29

n = (c + d) – (a + b)Nếu n = 0 ta có Kp = KC = Kx = Kn

3.1.2. Phương trình đẳng nhiệt Van’t Hoff

Xét phản ứng: aA(k) + bB(k) cC(k) + dD(k)Tại nhiệt độ không đổi, ta có:

Với

Trong đó: PA, PB, PC, PD là áp suất riêng phần tại thời điểm bất kỳ

Nếu P > KP: phản ứng xảy ra theo chiều nghịchNếu P < KP: phản ứng xảy ra theo chiều thuậnNếu P = KP: phản ứng đạt cân bằng

Chú ý:

3.2. Cân bằng trong hệ dị thể

3.2.1. Biểu diễn hằng số cân bằng

Nếu các phản ứng xảy ra trong các hệ dị thể mà các chất trong pha rắn hoặc pha lỏng không tạo thành dung dịch thì biểu thức định nghĩa hằng số cân bằng không có mặt các chất rắn và chất lỏng.

Ví dụ: Fe2O3(r) + 3CO(k) = 2Fe(r) + 3CO2(k)

Hằng số cân bằng:

3.2.2. Áp suất phân ly

30

Áp suất hơi do sự phân ly của một chất tạo thành là đặc trưng cho chất đó ở mỗi nhiệt độ được gọi là áp suất phân ly.

Ví dụ: CaCO3(r) = CaO(r) + CO2(k)Áp suất phân ly:

3.2.3. Độ phân ly

Độ phân ly là lượng chất đã phân ly so với lượng chất ban đầu:

n: lượng chất đã phân lyno: lượng chất ban đầu

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hằng số cân bằng

3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hằng số cân bằng

Từ phương trình đẳng áp Van’t Hoff

Trong khoảng nhiệt độ nhỏ từ T1 đến T2, xem H không đổi. Lấy tích phân 2 vế, ta được:

Nếu phản ứng thu nhiệt, H > 0 : như

vậy khi nhiệt độ tăng, giá trị Kp cũng tăng, phản ứng dịch chuyển theo chiều thuận.

31

Nếu phản ứng tỏa nhiệt, H < 0, : như

vậy khi nhiệt độ tăng, giá trị Kp sẽ giảm, phản ứng dịch chuyển theo chiều nghịch.

3.3.2. Ảnh hưởng của áp suất

Tại nhiệt độ không đổi ta có:

Nếu n > 0: Khi tăng áp suất P, giá trị Pn cũng

tăng, do đó Kx giảm, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nghịch.

Nếu n < 0: Khi tăng áp suất P, giá trị Pn giảm, do

đó Kx tăng, cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận.Nếu n = 0: thì Kp = Kx = const. Khi đó áp suất

chung P không ảnh hưởng gì đến cân bằng phản ứng.


Ví dụ 1. Hằng số cân bằng của phản ứng:

CO(k) + H2O(h) CO2(k) + H2(k) ở 800K là 4,12.

Đun hỗn hợp chứa 20% CO và 80% H2O (% khối lượng) đến 800K. Xác định lượng hydro sinh ra nếu dùng 1 kg nước.

Giải

Gọi x là số mol của H2O tham gia phản ứng.

CO + H2O CO2 + H2

0 0

x x x x

32

( ) ( ) x x

Vì n = 0, ta có hằng số cân bằng:

Giải phương trình ta được: x = 8,55 (mol)Vậy khối lượng H2 sinh ra: m = 17,1 (g)

Ví dụ 2. Ở 2000C hằng số cân bằng Kp của phản ứng dehydro hóa rượu Isopropylic trong pha khí:

CH3CHOHCH3(k) H3CCOCH3(k) + H2

bằng 6,92.104 Pa. Tính độ phân ly của rượu ở 2000C và dưới áp suất 9,7.104Pa. (Khi tính chấp nhận hỗn hợp khí tuân theo định luật khí lý tưởng).

Giải

Gọi a là số mol ban đầu của CH3CHOHCH3. x là số mol CH3CHOHCH3 phân ly, ta có:

CH3CHOHCH3(k) H3CCOCH3(k) + H2

a 0 0x x x

(a – x) x x

Tổng số mol các chất lúc cân bằng:

với n = 1

x = 0,764a

33

Vậy độ phân ly:

Ví dụ 3. Đun nóng tới 4450C một bình kín chứa 8 mol I2

và 5,3 mol H2 thì tạo ra 9,5 mol HI lúc cân bằng. Xác định lượng HI thu được khi xuất phát từ 8 mol I2 và 3 mol H2.

Giải

Gọi x là số mol H2 tham gia phản ứng:

H2 + I2 2HIBan đầu 5,3 8 0Phản ứng x x 2x

Cân bằng (5,3 – x) (8 – x) 2x

Theo đề bài: 2x = 9,5 x = 4,75 (mol)


Hỗn hợp 8 mol I2 và 3 mol H2.

H2 + I2 2HI

Ban đầu 3 8 0Phản ứng y y 2y

Cân bằng (3 – y) (8 – y) 2yVì nhiệt độ không đổi nên hằng số cân bằng cũng

không đổi:

y = 2,8734

Số mol HI tạo thành: nHI = 5,74 (mol)

Ví dụ 4. Hằng số cân bằng của phản ứng:

PCl3(k) + Cl2(k) PCl5(k) ở 500K là KP = 3 atm-1. a. Tính độ phân ly của PCl5 ở 1atm và 8 atm.b. Ở áp suất nào, độ phân ly là 10%.c. Phải thêm bao nhiêu mol Cl2 vào 1mol PCl5 để độ

phân ly của PCl5 ở 8 atm là 10%.

Giải

a. Tính độ phân ly của PCl5Gọi a là số mol PCl5 ban đầuà hânyc PCđộ ủ 5,tcó:

PCl5(k) PCl3(k) + Cl2(k)

Ban đầu a 0 0Phản ứng a a a

Cân bằng a(1-) a a

Ta có

Với n = 1, ni = a(1+)

3P2 = 1 - 2

Với P = 1 atm Với P = 8 atm

35

b. Ở áp suất nào độ phân ly là 10%

Ta có

P = 33 atmc. Lượng Cl2 cần thêm vào

Gọi b là số mol Cl2 cần thêm vào:

PCl5(k) PCl3(k) + Cl2(k)

Ban đầu 1 0 bPhản ứng 0,1 0,1 0,1

Cân bằng 0,9 0,1 (b + 0,1)

Ta có:

b = 0,5 (mol)

Ví dụ 5. Có thể điều chế Cl2 bằng phản ứng

4HCl(k) + O2 = 2H2O(h) + 2Cl2Xác định HSCB KP của phản ứng ở 3860C, biết rằng ở nhiệt độ đó và áp suất 1 atm, khi cho một mol HCl tác dụng với 0,48 mol O2 thì khi cân bằng sẽ được 0,402 mol Cl2.

Giải

Gọi x là số mol O2 tham gia phản ứng.

Tổng số mol lúc cân bằng: ; n = -1

36

Theo đề bài ta có: 2x = 0,402 x = 0,201 (mol)

4HCl(k) + O2 2H2O(k) + 2Cl2(k)

1 0,48 0 04x x 2x 2x

(1 - 4x) (0,48 - x) 2x 2x


(atm-1)

Ví dụ 6. Cho Fe dư tác dụng với hơi nước theo phản ứng:

3Fe + 4H2O(h) = Fe3O4(r) + 4H2

Ở 2000C nếu áp suất ban đầu của hơi nước là 1,315 atm, thì khi cân bằng áp suất riêng phần của hydro là 1,255 atm. Xác định lượng hydro tạo thành khi cho hơi nước ở 3atm vào bình 2 lit chứa sắt dư ở nhiệt độ đó.

Giải

Gọi x là số mol H2O tham gia phản ứng:

3Fe + 4H2O(h) Fe3O4(r) + 4H2

1,315 0x x

(1,315 - x) x

Theo đề bài ta có: x = 1,255 (atm)

37


Gọi x là áp suất riêng phần của H2 lúc cân bằng:

3Fe + 4H2O(h) Fe3O4(r) + 4H2

3 0x x

(3 – x) xVì nhiệt độ không đổi nên hằng số cân bằng cũng

không đổi:

x = 2,863 (atm)Số mol khí H2 sinh ra:

(mol)

Khối lượng khí H2 sinh ra: (g)

Ví dụ 7. Áp suất tổng cộng do phản ứng nhiệt phân

2FeSO4(r) = Fe2O3(r) + SO2(k) + SO3(k)ở nhiệt độ 929K là 0,9 atm.a. Tính hằng số cân bằng KP ở 929K của phản ứng.b. Tính áp suất tổng cộng khi cân bằng nếu cho dư

FeSO4 vào bình có SO2 với áp suất đầu là 0,6 atm ở 929K.

Giải

a. Hằng số cân bằng:

38

(atm2)

b. Áp suất tổng cộng:Gọi x là số mol của SO3 sinh ra:

2FeSO4 Fe2O3(r) + SO2 + SO3

0,6 0x x

(0,6 + x) x

Vì nhiệt độ không đổi nên hằng số cân bằng cũng không đổi:

x2 + 0,6x - 0,2025 = 0 x = 0,24 (atm)

Áp suất của hỗn hợp: (atm)

Ví dụ 8. Tính HSCB KP ở 250C của phản ứng

CO + 2H2 = CH3OH(k)biết rằng năng lượng tự do chuẩn Go đối với phản ứng

CO + 2H2 = CH3OH(l)bằng -29,1 KJ/mol và áp suất hơi của metanol ở 250C bằng 16200 Pa.

Giải

CO + 2H2 = CH3OH(k) (1)CO + 2H2 = CH3OH(l) (2)

Ta có:

39

Mặt khác:

(atm-3)

Suy ra: (atm-2)

Ví dụ 9. Hằng số cân bằng ở 1000K của phản ứng: 2H2O(h) = 2H2 + O2 là KP = 7,76.10-21 atm.

Áp suất phân ly của FeO ở nhiệt độ đó là 3,1.10-18 atm. Hãy xác định HSCB KP 1000K của phản ứng

FeO(r) + H2 = Fe(r) + H2O(h)

Giải

2H2O(h) = 2H2 + O2 (1)2FeO(r) = 2Fe(r) + O2 (2)FeO(r) + H2 = Fe(r) + H2O(h) (3)Ta có: 2p.ư (3) = p. ư (2) - p. ư (1)

G0(3) = G0

(2) - G0(1)

Mà: Kp(1) = 7,76.10-21 (atm)Kp(2) = 3,1.10-18 (atm)

40

Suy ra:

Ví dụ 10. Cho phản ứng: CuSO4.3H2O(r) = CuSO4(r) + 3H2O(h)

biết hằng số cân bằng KP ở 250C là 10-6atm3. Tính lượng hơi nước tối thiểu phải thêm vào bình 2 lít ở 25oC để chuyển hoàn toàn 0,01 mol CuSO4 thành CuSO4.3H2O.

Giải

Gọi x là mol H2O thêm vào:

CuSO4.3H2O(r) CuSO4(r) + 3H2O(h) Ban đầu 0,01 xPhản ứng 0,01 0,03Cân bằng 0,00 (x - 0,03)

Tổng số mol tại thời điểm cân bằng:

(mol)


(mol)

Ví dụ 11. Cho khí COF2 qua xúc tác ở 1000oC sẽ xảy ra phản ứng

2COF2(k) CO2 + CF4(k)

41

Làm lạnh nhanh hỗn hợp cân bằng rồi cho qua dung dịch Ba(OH)2 để hấp thu COF2 và CO2 thì cứ 500 ml hổn hợp cân bằng sẽ còn lại 200ml không bị hấp thu.a. Tính HSCB KP của phản ứng. b. Biết KP tăng 1% khi tăng 1oC ở lân cận 1000oC, tính

Ho, So và Go của phản ứng ở 1000oC.

Giải

a. Tính HSCB KP của phản ứngGọi x là số mol COF2 tham gia phản ứng:

2COF2(k) CO2 + CF4(k)

ax

(a – x)

Tổng số mol lúc cân bằng:

Ta có:

Vì n = 0, hằng số cân bằng:

b. Kp tăng 10% khi tăng 1oC ở lân cận 1000oC.Hằng số cân bằng KP ở 1001oC:

Kp = 4 + 0,04 = 4,04

Ta có:

42

(cal)

(cal)

Ta lại có: G01000 = H0

1000 - TS01000

(cal/K)

Ví dụ 12. Ở 1000K hằng số cân bằng của phản ứng:

C(gr) + CO2(k) 2CO(k)là Kp =1,85 atm và hiệu ứng trung bình là 41130 cal. Xác định thành phần pha khí ở cân bằng tại 1000K và 1200K biết áp suất tổng cộng là 1atm.

Giải

Ở 1000K: gọi xCO và là phân mol của các khí ở cân

bằng:Ta có, hằng số cân bằng: với n = 2 – 1 =1

Suy ra:

Mà:

Vậy (1)Với Kp = 1,85 atm

Giải phương trình ta được: xCO= 0,72 và = 0,28.

43

Ta tính được:KP,1200 = 58,28 atm

Thay vào phương trình (1) được:

Giải phương trình ta được: xCO = 0,98 = 0,02

Ví dụ 13. Cho các dữ kiện sau:

CO CO2 Pb PbOH0

298,tt (KJ/mol)

-110,43 -393,13 0 -219,03

G0298

(KJ/mol)-137,14 -394,00 0 -189,14

Cp,298 (J/mol.K)

29,05 36,61 26,50 46,27

Chấp nhận nhiệt dung không thay đổi trong khoảng nhiệt độ 25 -1270C.a. Tính G0, H0, Kp ở 250C của phản ứng:

PbO(r) + CO(k) = Pb(r) + CO2(k)b. Biểu thị = f(T) dưới dạng một hàm của nhiệt

độ.c. Tính Kp ở 1270C.

Giải

a. Tính G0, H0, Kp ở 250C của phản ứng: H0

298 = -393,13 + 0 + 110,43 + 219,03 = -63,67 (KJ)G0

298 = -394 + 0 + 137,14 + 198,14 = -67,72 (KJ)Hằng số cân bằng:

44

Kp = 7,4.1011 (atm)b. Biểu thị dưới dạng một hàm của T.

Cp,298 = 36,61 + 26,50 – 29,05 – 46,27 = - 12,21 (J/K)

(J)c. Tính Kp ở 1270C

(atm)

Ví dụ 14. Cho phản ứng và các số liệu tương ứng sau:

Ckc(r) + 2H2(k) = CH4(k)

H0298

(Kcal/mol)0,453 0 -7,093

S0298

(cal/mol.K)0,568 31,21 44,50

Cp (cal/mol. K)

2,18 6,52 4,170

a. Hãy xác định G0298 và Kp298 của phản ứng trên.

b. Ở 250C khi trộn 0,55 mol khí CH4 với 0,1 mol khí H2

trong bình chứa Ckc rắn (dư), thì phản ứng xảy ra

45

theo chiều nào nếu áp suất tổng cộng giữ không đổi ở 1 atm? Giải thích.

c. Khí H2 được nén vào bình có chứa Ckc rắn dư ở điều kiện áp suất 1 atm và nhiệt độ 298K. Hãy xác định áp suất riêng phần của CH4 khi cân bằng ở nhiệt độ áp suất trên.

d. Thiết lập phương trình H0 = f(T) (phương trình chỉ có số và T) và tính H0 ở 10000K.

Giải

a. H0298(pư) = -7,093 – 0,453 = -7,546 (Kcal)

S0298(pư) = 44,50 – 0,568 – 2x31,21 = -18,488 (cal)

G0298 = -7546 + 298x18,488 = -2036,576 (cal)

KP298 = 31,169 (atm-1)

b.

p > Kp suy ra phản ứng xảy ra theo chiều nghịch.

c.

Ta có Ta được

d.

Vậy (cal) (cal)

= - 15,3031 (Kcal)


46

1. Tại 500C và áp suất 0,344 atm, độ phân ly của N2O4 thành NO2 là 63%. Xác định KP và KC.

ĐS: Kp = 0,867 (atm); KC= 0,034 (mol/l)

2. Ở 630C hằng số cân bằng KP của phản ứng: N2O4 2NO2 là 1,27. Xác định thành phần

hỗn hợp cân bằng khi:a. Áp suất chung bằng 1atm.b. Áp suất chung bằng 10 atm.

ĐS: a. 65,8% NO2; 34,2% N2O4

b. 29,8% NO2; 70,2% N2O4

3. Đun 746g I2 với 16,2g H2 trong một bình kín có thể tích 1000 lit đến 4200C thì cân bằng thu được 721g HI. Nếu thêm vào hỗn hợp đầu 1000g I2 và 5g H2 thì

lượng HI tạo thành là bao nhiêu?

ĐS: 1582 g4. Xác định hằng số cân bằng Kp của phản ứng sau ở

700KSO2 + 1/2O2 = SO3

Biết rằng ở 500K hằng số cân bằng Kp = 2,138.105

atm -1/2 và hiệu ứng nhiệt trung bình trong khoảng nhiệt độ 500 700K là -23400 cal.

ĐS: 2,6.10+2 atm-1/2

5. Ở 1000K hằng số cân bằng của phản ứng:2SO3(k) + O2(k) 2SO3(k)

Có hằng số cân bằng KP = 3,5 atm-1. Tính áp suất riêng phần lúc cân bằng của SO2 và SO3 nếu áp suất

47

chung của hệ bằng 1 atm và áp suất cân bằng của O2 là 0,1 atm.

ĐS: ,

6. Tính G0 và hằng số cân bằng Kp ở 250C của phản ứng sau:

NO + O3 NO2 + O2 .

Cho biết các số liệu sau:

NO2 O2 NO O3

33,81 0 90,25 142,12240,35 240,82 210,25 237,42

ĐS: Kp= 5.1034

7. Ở 298K phản ứng: NO + 1/2O2 = NO2, có G0 = -34,82 (KJ) và H0 = -56,34 (KJ). Xác định hằng số cân

bằng của phản ứng ở 298K và 598K.

ĐS: Kp= 1,3.106 ở 2980K và Kp= 12 ở 5980K8. Ở nhiệt độ T và áp suất P xác định, một hỗn hợp

khí cân bằng gồm 3 mol N2, 1 mol H2 và 1 mol NH3. a. Xác định hằng số cân bằng Kx của phản ứng.

3H2(k) + N2(k) 2NH3(k)b. Cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nào, khi

thêm 0,1 mol N2 vào hỗn hợp cân bằng ở T và P không đổi.

ĐS: a. Kx= 8,33; b. Kx = 8,39

9. Hằng số cân bằng của phản ứng:

PCl3(k) + Cl2(k) PCl5 (k) ở 500K là KP = 3 atm-1.

48

a. Tính độ phân ly của PCl5 ở 2 atm và 20 atm.b. Ở áp suất nào, độ phân ly là 15%.

ĐS: a. 44,7%; 13%; b. 14,48 atm

10. Cho phản ứng thủy phân este axetat etyl.CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH

Nếu ban đầu số mol của este bằng số mol nước thì khi cân bằng có 1/3 lượng este bị thủy phân.

a. Xác định hằng số cân bằng của phản ứng thủy phân.

b. Tính số mol este bị thủy phân khi số mol nước lớn gấp 10 lần số mol este.

c. Tính tỷ lệ mol giữa nước và este để khi cân bằng 99%

este bị thủy phân.

ĐS: a. Kn = 0,15; b. 75,9%; c. 393 lần

11. Cho phản ứng:C2H4(k) + H2(k) C2H6(k)

Lập công thức tính số mol của C2H6 trong hỗn hợp cân bằng theo số mol ban đầu của C2H4 là a, của H2 là b, hằng số cân bằng Kp và áp suất cân bằng của hệ là P.

ĐS.

12. Cho phản ứng: CO + Cl2 COCl2Có phương trình mô tả sự phụ thuộc của Kp vào

nhiệt độ T là:lgKp(atm) = 5020/T – 1,75lgT – 1,158.

49

a. Tìm phương trình mô tả sự phụ thuộc nhiệt độ: G0

T = f(T) và H0T = g(T).

b. Tính G0, H0, S0 và hằng số cân bằng KP, KC ở 700K.

c. Hỗn hợp phản ứng sau sẽ xảy ra theo chiều nào ở 1atm và 700K: 2 mol CO; 5 mol Cl2 và mol 3 COCl2.0,4 mol CO; 1,6 mol Cl2 và 8 mol COCl2.

13. Có thể điều chế Cl2 bằng phản ứng:4HCl(k) + O2 2H2O(h) + 2Cl2

Xác định HSCB KP của phản ứng ở 3860C, biết rằng ở nhiệt độ đó và áp suất 1 atm, khi cho 1 mol HCl tác dụng với 0,5 mol O2 thì khi cân bằng sẽ được 0,4 mol Cl2.

ĐS: Kp = 69,3 atm-1

14. Ở 400C, hằng số cân bằng của phản ứng: LiCl.3NH3(r) LiCl.NH3(r) + 2NH3(k)

là Kp = 9 atm2, ở nhiệt độ này phải thêm bao nhiêu mol NH3 vào một bình có thể tích 5 lit chứa 0,1mol LiCl.NH3(r) để tất cả LiCl.NH3(r) chuyển thành LiCl.3NH3(r).

50

Chương 4

CÂN BẰNG PHA

4.1. Một số khái niệm cơ bản

Pha: là tập hợp những phần đồng thể của một hệ, có cùng thành phần hóa học và tính chất lý hóa ở mọi điểm. Số pha ký hiệu là fSố cấu tử: là số tối thiểu hợp phần đủ để tạo ra hệ. Ký hiệu là k Độ tự do của một hệ là thông số nhiệt động độc lập đủ để xác định hệ ở cân bằng. Ký hiệu là c.

4.2. Qui tắc pha Gibbs

Bậc tự do của hệ:c = k - f + n

Trong đó:k: số cấu tửf: số phan: số thông số bên ngoài tác động lên hệ

4.3. Giản đồ pha và các qui tắc cân bằng pha

4.3.1. Biểu diễn thành phần của hệ 2 cấu tử

51

Thành phần của các cấu tử trên giản đồ pha thường dùng là phần mol xi hay phần trăm khối lượng yi. Trong hệ hai cấu tử, dùng một đoạn thẳng được chia thành 100% như sau:

Hình 4.1. Giản đồ pha hệ hai cấu tửTrên trục toạ độ chỉ cần biểu diễn cho một cấu tử vì

thành phần của cấu tử còn lại được xác định theo công thức: xA + xB = 1 hay y1 + y2 = 100%

Khi điểm biểu diễn của hệ càng gần cấu tử nào thì hàm lượng của cấu tử đó càng lớn.

4.3.2. Biểu diễn thành phần của hệ 3 cấu tử

Thành phần của hệ 3 cấu tử thường được biểu diễn bằng một tam giác đều như sau:

Hình 4.2. Giản đồ pha hệ ba cấu tử

Ba đỉnh của tam giác là ba điểm hệ của các cấu tử nguyên chất A, B và C.

52

Ba cạnh của tam giác biểu diễn ba hệ hai cấu tử tương ứng là AB, AC và BC.Mỗi điểm trong tam giác biểu diễn hệ 3 cấu tử. Cách biểu diễn điểm P(40%A, 40%B, 20%C) trên

giản đồ tam giác đều ABC.Trên cạnh AC, ta vẽ đường thẳng đi qua điểm 40%

và song song với cạnh BC.Trên cạnh AB, ta vẽ đường thẳng đi qua điểm 40%

và song song với cạnh AC.Trên cạnh BC, ta vẽ đường thẳng đi qua điểm 20%

và song song với cạnh AB.Ta thấy 3 đường thẳng trên cắt nhau tại P. Vậy P là

điểm biểu diễn của hệ có thành phần (40%A, 40%B, 20%C).

4.4. Các qui tắc của giản đồ pha

4.4.1. Qui tắc liên tục

Hình 4.3. Giản đồ nhiệt độ - thời gian của chất nguyên

chất.

53

Các đường hoặc các mặt trên giản đồ pha biểu diễn sự phụ thuộc giữa các thông số nhiệt động của hệ sẽ liên tục nếu trong hệ không xảy ra sự biến đổi chất, sự thay đổi số pha hoặc dạng các pha.Như vậy ta có thể suy ra, nếu trong hệ có sự thay đổi về pha hay sự thay đổi về dạng pha thì trên các đường hay các mặt sẽ xuất hiện các điểm gãy, làm cho đồ thị không còn liên tục.

4.4.2. Qui tắc đường thẳng liên hợp

Trong điều kiện đẳng nhiệt và đẳng áp nếu hệ phân chia thành hai hệ con (hay được sinh ra từ hai hệ con) thì điểm biểu diễn của ba hệ này phải nằm trên cùng một đường thẳng, đường thẳng này gọi là đường thẳng liên hợp.

EMBED Visio.Drawing.11

A B

HM N

Hình 4.4. Minh họa quy tắc đường thẳng liên hiệpVí dụ: hệ H = hệ M + hệ N. Thì điểm biểu diễn các

hệ H, M và N nằm thẳng hàng.

4.4.3. Qui tắc đòn bẩy

Nếu có ba điểm hệ liên hợp M, H và N thì lượng tương đối của chúng được tính theo qui tắc đòn bẩy như sau:

54

EMBED Visio.Drawing.11

A B

HM N

Hình 4.5. Minh họa quy tắc đòn bẩyÁp dụng quy tắc đòn bẩy, ta có:

Trong đó: gM: Khối lượng của hệ M gN: Khối lượng của hệ N

4.4.4. Qui tắc khối tâm

Nếu một hệ gồm n hệ con thì điểm biểu diễn của nó phải nằm ở khối tâm vật lý của đa giác có đỉnh là các điểm biểu diễn của n hệ con.

Ví dụ: Hệ H gồm ba hệ con là H1, H2 và H3. với khối lượng tương ứng là:

g = g1 + g2 + g3

Hình 4.6. Minh họa quy tắc khối tâmNhư vậy, H phải nằm ở khối tâm vật lý của tam

giác H1H2H3. Đầu tiên ta xác định điểm biểu diễn của hệ K, thỏa mãn điều kiện:

55

Hệ K = hệ H1 + hệ H2

và .

Tiếp theo ta xác định điểm H thỏa mãn điều kiện sau:

Hệ H = hệ K + hệ H3

và

4.5. Ảnh hưởng của áp suất đến nhiệt độ chuyển pha

Phương trình Clausius – Claypeyron I:

Trong đó: T: nhiệt độ chuyển pha (K): nhiệt chuyển pha (cal/mol hoặc J/mol)V = V2 – V1: biến thiên thể tích (ml)

Nếu V được tính bằng ml, được tính bằng cal và 1cal = 41,3 ml.atm, nên phương trình Clausius – Claypeyron trở thành:

4.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến áp suất hơi bão hòa

Phương trình Clausius – Claypeyron II

Lấy tích phân 2 vế, ta được:56

Trong đó: T: nhiệt độ (K)P: áp suất (atm): nhiệt hóa hơi (cal/mol hoặc J/mol)R: là hằng số khí


Ví dụ 1. Ở 00C nhiệt nóng chảy của nước đá là 1434,6 cal/mol. Thể tích riêng của nước đá và nước lỏng lần lượt là 1,098 và 1,001 ml/g. Xác định hệ số ảnh hưởng của áp suất đến nhiệt độ nóng chảy của nước đá và tính nhiệt độ nóng chảy của nước ở 4 atm.

Giải

Áp dụng phương trình:

Với: V = Vlỏng – Vrắn = 1,001 – 1,098 = - 0,097 (ml/g)

Hoặc: V = 18.(- 0,097) = -1,746 (ml/mol)

(K/atm)

Như vậy, cứ tăng áp suất lên 1 atm thì nhiệt độ nóng chảy của nước đá giảm 0,0081K. Một cách gần đúng, ở 4atm, nhiệt độ nóng chảy của nước đá là:

T = 273 + (-0,0081) x (4 - 1) = 272,9757K = - 0,02430C

57

Ví dụ 2. Tính nhiệt độ sôi của nước ở 2 atm, biết nhiệt hóa hơi của nó là 538,1 cal/g (coi nhiệt hóa hơi không thay đổi trong khỏang từ 1 atm đến 2 atm).

Giải

Nhiệt hóa hơi: = 538,1x18 = 9685,8 (cal/mol)

Áp dụng công thức:

Từ đó tính được: T = 394K = 1210C

Ví dụ 3. Tính nhiệt nóng chảy của 1 mol diphenylamin nếu 1kg diphenylamin nóng chảy làm tăng thể tích lên 9,58.10-5m3 cho biết dT/dP = 2,67.10-7 K.m2/N. Nhiệt độ nóng chảy của diphenylamin là 540C, khối lượng mol của chất này là 169.

Giải


(J/mol)

Ví dụ 4. Áp suất hơi bão hòa của axit xyanhydric HCN phụ thuộc vào nhiệt độ theo phương trình:

Xác định nhiệt độ sôi và nhiệt hóa hơi của nó ở điều kiện thường.

Giải

58

Nhiệt độ sôi của axit HCN ở áp suất 760 mmHg:

Ta có:

T = 297,4KVậy nhiệt độ sôi của axit HCN là 24,40C.Lấy đạo hàm hai vế phương trình theo T, ta được:

Mà:

Suy ra: = 5659 (cal/mol)

Ví dụ 5. Trộn 200g hỗn hợp gồm 3 chất A, B, C chứa 20% A, khi cân bằng hỗn hợp chia làm hai lớp.

Lớp thứ nhất có khối lượng 60g và bao gồm 50% A và 20% B.Lớp thứ hai chứa 80%B.Hãy xác định điểm biểu diễn của ba cấu tử A, B, C

trên giản đồ tam giác đều trong hai lớp trên.

Giải

Độc giả tự vẽ hìnhKhối lượng của chất A trong hỗn hợp ban đầu:

mAo = 20% 200 = 40 (g)Phần trăm của chất C trong lớp thứ 1:

%C = 100 - 50 - 20 = 30 (%)Vậy điểm biểu diễn của lớp 1: I1 (50%A, 20%B, 30%C)

Khối lượng lớp thứ 2:m = 200 – 60 = 140 (g)

59

Khối lượng của chất A trong lớp thứ 1:mA1 = 50% 60 = 30 (g)

Khối lượng của chất A trong lớp thứ 2:mA2 = 40 - 30 = 10 (g)

Khối lượng của chất B trong lớp thứ 2:mB2 = 80% 140 = 112 (g)

Khối lượng của chất C trong lớp thứ 2mC2 = 140 - 122 = 17 (g)

Điểm biểu điễn lớp 2: I2 (7,15%A, 80%B,12,85%C)

Ví dụ 6. Khối lượng riêng của phenol dạng rắn và dạng lỏng lần lượt là 1,072 và 1,056 g/ml, nhiệt nóng chảy của phenol là 24,93 cal/g, nhiệt độ kết tinh của nó ở 1 atm là 410C. Tính nhiệt độ nóng chảy của phenol ở 500 atm.

Giải


Với: (mol/g)

Ta được: (K/atm)

Như vậy, cứ tăng áp suất lên 1 atm thì nhiệt độ nóng chảy của phenol tăng 4,26.10-3K. Một cách gần đúng, ở 500atm, nhiệt độ nóng chảy của phenol là:

T = 314 + 4,26.10-3(500 - 1) = 316,13K = 43,130C

Ví dụ 7. Ở áp suất thường, nhiệt độ sôi của nước và cloroform lần lượt là 1000C và 600C, nhiệt hóa hơi tương

60

ứng là 12,0 và 7,0 kcal/mol. Tính nhiệt độ mà ở đó 2 chất lỏng trên có cùng áp suất?

Giải

Gọi T là nhiệt độ mà tại đó 2 chất lỏng có cùng áp suất:

Ta có:

Với: 1 = 12 (Kcal/mol), T1 = 273 + 100 = 3730K2 = 7 (Kcal/mol), T2 = 273 + 60 = 3330K

Thế các giá trị vào phương trình trên, ta được:

Suy ra: T = 448,40K


1. Xác định nhiệt độ hóa hơi của H2O ở 4 atm nếu ở 1000C nhiệt hóa hơi của nước bằng 2254,757 J/g.

2. Xác định nhiệt độ sôi của benzoatetyl (C9H10O2) ở áp suất 200 mmHg biết rằng nhiệt độ sôi chuẩn của benzoatetyl là 2130C và nhiệt hóa hơi bằng 44157,52 (J/mol).

ĐS: T = 433,10K

3. Nhiệt độ nóng chảy chuẩn của Bi là 2710C. Ở điều kiện đó khối lượng riêng của Bi rắn và lỏng là 9,673 và 10 g/cm3. Mặt khác khi áp suất tăng lên 1 atm thì nhiệt độ nóng chảy giảm đi 0,00354K. Tính

nhiệt nóng chảy của Bi.

ĐS: 11 kJ/mol.61

4. Tại 1270C HgI2 bị chuyển dạng thù hình từ dạng đỏ sang dạng vàng. Nhiệt chuyển hóa là 1250 J/mol, V = 5,4 cm3.mol-1, dạng đỏ có tỷ trọng lớn hơn dạng vàng. Xác định dT/dP tại 1270C.

ĐS: -1,73.10-6 K/Pa

5. Khi đun nóng lưu huỳnh rombic chuyển thành lưu huỳnh đơn tà kèm theo biến thiên thể tích V = 0,0000138 m3/kg. Nhiệt độ chuyển hóa chuẩn bằng 96,70C và dT/dP = 3,25.10-7 K/Pa. Xác định nhiệt chuyển pha.

ĐS: = 501,24 kJ/kg

6. Xác định thể tích riêng của thiếc lỏng tại nhiệt độ nóng chảy chuẩn 2320C nếu nhiệt nóng chảy riêng là 59,413 J/g, khối lượng riêng của thiếc rắn là 7,18 g/cm3 và dT/dP = 3,2567.10-8 K/Pa.

ĐS: 0,147 cm3/g

7. Ở 200 mmHg metanol sôi ở 34,70C còn khi tăng áp suất lên gấp đôi thì nhiệt độ sôi là 49,90C. Tính nhiệt độ sôi chuẩn của metanol.

ĐS: 65,40C

8. Tính áp suất cần thiết để nhiệt độ sôi của nước đạt được 1200C. Cho biết nhiệt hóa hơi của nước là 539 cal/g.

ĐS: P = 2 atm

62

9. Cho giản đồ pha của hệ 3 cấu tử (hình dưới). Xác định thành phần của A, B, C khi điểm hệ chung là điểm P và hãy kết luận về thành phần của A, B khi điểm hệ dịch chuyển theo đường thẳng nối từ đỉnh C với điểm I.

ĐS: %A = 40%, %B = 40%, %C = 20%

10. Nước nguyên chất có thể tồn tại ở 9 dạng pha khác nhau (khí, lỏng và 7 dạng rắn). Tính số pha tối đa của nước có thể đồng thời nằm cân bằng với nhau.

63

Chương 5

DUNG DỊCH VÀ CÂN BẰNG DUNG DỊCH - HƠI

5.1. Cách biểu diễn thành phần của dung dịch

- Nồng độ phần trăm khối lượng (%):

- Nồng độ mol/lit:

- Nồng độ đương lượng gam (đlg/l):

- Nồng độ molan (Cm):

- Nồng độ phần mol:

- CN = z.CM (z: số điện tích trao đổi trong phản ứng)

5.2. Sự hòa tan của khí trong chất lỏng

5.2.1. Ảnh hưởng của áp suất đến độ tan của các khí trong chất lỏng

64

Định luật Henry: ở nhiệt độ không đổi, độ hòa tan của một khí trong một chất lỏng tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần của khí trên pha lỏng

xi = kH.Pi

Trong đó: kH là hằng số Henry Pi là áp suất hơi của pha khí trên pha lỏng

5.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ hòa tan của khí trong chất lỏng, phương trình Sreder

Xét cân bằng:i (khí) = i (dung dịch có nồng độ xi) + Hhòa tan


Do đó ta có:

Lấy tích phân phương trình, ta được:

Với: T0 là nhiệt độ ngưng tụ (nhiệt độ sôi)

5.3. Sự hòa tan của chất lỏng trong chất lỏng và cân bằng dung dịch - hơi

5.3.1. Hệ dung dịch lý tưởng tan lẫn vô hạn

5.3.1.1. Áp suất hơi - định luật Raoul

Áp suất hơi bảo hòa của mỗi cấu tử bất kỳ tỷ lệ thuận với phần phân tử của nó trong dung dịch.

65

Khi dung dịch chỉ có cấu tử i (dung dịch i nguyên chất): xi = 1 và kR = Pi

0

Đối với dung dịch thực, định luật Raoult chỉ có thể áp dụng cho dung môi của dung dịch vô cùng loãng:

5.3.1.2. Giản đồ “Áp suất - thành phần” (P - x)

Áp dụng định luật Raoult cho dung dịch lý tưởng của hai cấu tử (A - B):

(1)

(2)

Áp suất tổng của hệ là: P = PA + PB

(3)

Nếu ta biểu diễn các phương trình (1), (2) và (3) lên đồ thị “áp suất - thành phần” (P - x) ta được hình 5.1.

Hình 5.1. Giản đồ áp suất hơi (P - x) của dung dịch 2 cấu tử lý tưởng

5.3.1.3. Thành phần pha hơi – định luật Konovalop I

66

Xét hệ dung dịch lý tưởng của hai cấu tử A và B nằm cân bằng với pha hơi của chúng.

Theo định luật Raoult ta được:

(định luật Konovalop I)

Trong đó và được gọi là hệ số tách hay hệ số

chưng cất

5.3.1.4. Giản đồ “thành phần hơi – thành phần lỏng”

Từ định luật Konovalop I, ta biến đổi để rút ra biểu thức:

(4)

Biểu diễn phương trình (4) lên đồ thị (x - x) ta được các đường trên hình 5.2.

Hình 5.2. Giản đồ (x-x) của hệ hai cấu tử A-B

5.3.2. Hệ dung dịch thực tan lẫn vô hạn

5.3.2.1. Áp suất hơi

Dung dịch sai lệch dương có áp suất hơi trên dung dịch lớn hơn áp suất hơi tính theo định luật Raoult.

67

Dung dịch sai lệch âm có áp suất hơi trên dung dịch nhỏ hơn áp suất hơi tính theo định luật Raoult.

5.3.2.2. Thành phần pha hơi, định luật Konovalop II

Đối với những hệ có thành phần ứng với điểm cực trị trên đường áp suất hơi tổng cộng (P - x) thì pha lỏng và pha hơi cân bằng có cùng thành phần.

5.3.3. Hệ hai chất lỏng hoàn toàn không tan lẫn

5.3.3.1. Tính chất

Thành phần của pha hơi cũng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà không phụ thuộc vào thành phần của hỗn hợp lỏng.

Nhiệt độ sôi của hỗn hợp cũng không phụ thuộc vào thành phần, nó nhỏ hơn nhiệt độ sôi của mỗi cấu tử và chỉ phụ thuộc vào áp suất bên ngoài.Trong quá trình sôi, nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ giữ nguyên cho đến khi một trong hai cấu tử chuyển hết thành hơi, thì nhiệt độ sôi của hệ sẽ tăng vọt đến nhiệt độ sôi của cấu tử còn lại.

5.3.3.2. Chưng cất lôi cuốn theo hơi nước

Trong đó: và lần lượt là áp suất hơi của

nước và của chất A.

68

5.3.3.3. Định luật phân bố

Ở nhiệt độ và áp suất không đổi, tỷ số nồng độ của một chất tan trong hai dung môi không tan lẫn là một hằng số không phụ thuộc vào lượng tương đối của chất tan và dung môi.

CY/A, CY/B: là nồng độ của chất tan Y trong dung môi A và trong dung môi B.

K: hệ số phân bố


Ví dụ 1: Tính áp suất hơi của dung dịch đường (C12H22O11) 5% ở 1000C và nồng độ % của dung dịch glycerin trong nước để có áp suất hơi bằng áp suất hơi của dung dịch đường 5%.

Giải

Áp suất hơi của dung dịch đường:

(mmHg)

Dung dịch glycerin:

Mà:

69

Suy ra:

Nồng độ phần trăm của dung dịch glycerin

(%)

Ví dụ 2. Ở 123,30C bromobenzen (1) và clorobenzen (2) có áp suất hơi bão hòa tương ứng bằng 400 và 762 mmHg. Hai cấu tử này tạo với nhau một dung dịch xem như lý tưởng. Xác định:

a. Thành phần dung dịch ở 123,30C dưới áp suất khí quyển 760mmHg.

b. Tỷ số mol của clorobenzen và bromobenzen trong pha hơi trên dung dịch có thành phần 10% mol clorobenzen.

Giải

Hai cấu tử này tạo với nhau một dung dịch lý tưởng nên:

a. Thành phần hỗn hợp ở 123,30C dưới áp suất khí quyển 760mmHg

Vậy thành phần của Bromobenzen là: 0,00552 thành phần của Clorobenzen là: 0,9948

b. Tỷ số mol của clorobenzen và bromobenzen

70

Ví dụ 3. Benzen và toluen tạo với nhau một dung dịch xem như lý tưởng. Ở 300C áp suất hơi của benzen bằng 120,2 mmHg, của toluen bằng 36,7 mmHg. Xác định:

a. Áp suất hơi riêng phần của từng cấu tử.b. Áp suất hơi của dung dịch.Nếu dung dịch được hình thành từ sự trộn 100g benzen và 100g toluen.

Giải

a. Áp suất hơi riêng phần của từng cấu tử Phần mol của benzen:

Phần mol của toluen:

Áp suất hơi của Benzen: (mmHg)

Áp suất hơi của Toluen: (mmHg)

b. Xác định áp suất hơi của dung dịch (mmHg)

71

Ví dụ 4. Etanol và metanol tạo thành dung dịch xem như lý tưởng. Ở 20oC áp suất hơi bão hòa của etanol và metanol lần lượt là 44,5 và 88,7 mmHg.

a. Tính thành phần mol các chất trong dung dịch chứa 100g etanol và 100g metanol.

b. Xác định các áp suất riêng phần và áp suất tổng của dung dịch.

c. Tính phần mol của metanol trong pha hơi nằm cân bằng với dung dịch trên.

Giải

a. Phần mol mỗi chất

Số mol etanol:

Số mol metanol:

Phần của etanol:

Phần của metanol:

b.

P = 18,245 + 52,333 = 70,578 (mmHg) c. Phần mol của metanol trong pha hơi:

Ví dụ 5. Hỗn hợp SnCl4 (1) và CCl4 (2) tuân theo qui luật của dung dịch lý tưởng. Ở 90oC áp suất hơi bão hòa của SnCl4 và CCl4 lần lượt là 362 mmHg và 1112

72

mmHg. Dưới áp suất chuẩn 760mmHg, SnCl4 sôi ở 1140C và CCl4 sôi ở 77oC:

a. Xây dựng giản đồ “thành phần - áp suất” của các cấu tử và xác định trên giản đồ áp suất P1, P2 và P của hỗn hợp có phần mol của CCl4 là 0,7.

b. Xác định thành phần hỗn hợp SnCl4 - CCl4 sôi ở 900C dưới áp suất 760mmHg.

c. Xác định thành phần hơi tại 900C.

Giải

a. Xây dựng giản đồ “thành phần - áp suất”

Hình 5.3. Giản đồ áp suất - thành phần “P - x”Áp suất của SnCl4:

(mmHg)

Áp suất của CCl4: (mmHg)

Áp suất của hỗn hợp: P = 108,6 + 779,1 = 887,7 (mmHg)

b. Xác định thành phần hỗn hợp SnCl4 - CCl4Ta có:

73

Vậy thành phần của SnCl4 là 0,47Thành phần của CCl4 là 0,53

c. Xác định thành phần hơi

Ví dụ 6. Một dung dịch lý tưởng của A và B chứa 25% mol A. Ở 250C, hơi cân bằng của nó chứa 50% mol A. Nhiệt hóa hơi của A và B lần lượt là 5 và 7 Kcal/mol. Tính tỷ số áp suất hơi bão hòa của A và B khi nguyên chất ở 250C và 1000C.

Giải

a. Ở 250C:Ta có: và l

B0BB x.PP

Theo đề bài ta có: PA = PB

b. Ở 1000C:


Đối với chất A:

Ta có: (1)

Tương tự đối với chất B:

(2)

74

Lấy phương trình (1) – (2), ta được:

Ví dụ 7. Ở 800C áp suất hơi bão hòa của A nguyên chất và B nguyên chất lần lượt là 100 và 600 mmHg.

a. Hãy vẽ đồ thị “Áp suất - thành phần” (P - x) của dung dịch lý tưởng A - B.

b. Tìm thành phần của A và B sao cho tại đó áp suất của A và B bằng nhau.

Giải

a. Giản đồ “P - x” (hình 5.4) (1)

(2)(3)

75

Hình 5.4. Giản đồ áp suất - thành phần “P - x”

b. Thành phần cấu tử A và B.Ta có: PA = PB

và


1. Ở 250C áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất là 23,7 mmHg. Tính áp suất hơi trên dung dịch chứa 10% glyxerin trong nước ở nhiệt độ đó.

ĐS: 23,2 mmHg2. Ở 500C, dung dịch lý tưởng bao gồm 1 mol chất A

và 2 mol chất B có áp suất tổng cộng là 250 mmHg. Thêm 1 mol chất A vào dung dịch trên thì áp suất tổng cộng là 300 mmHg. Hãy xác định áp suất hơi bão hòa của A và B nguyên chất ở 500C.

ĐS: 450 và 150mmHg

76

3. Xem dung dịch của CCl4 và SnCl4 là dung dịch lý tưởng. Tính thành phần của dung dịch sôi ở 1000C dưới áp suất 760 mmHg và tính thành phần của bong bóng hơi đầu tiên, biết rằng ở 1000C áp suất hơi bão hòa của CCl4 và SnCl4 lần lượt là 1450 và 500 mmHg.

ĐS: 0,274 và 0,522

4. Xét dung dịch toluen – benzen chứa 70% khối lượng benzen ở 300C. Hãy xác định: a. Các áp suất phần và áp suất tổng cộng của

dung dịchb. Thành phần của pha hơi nằm cân bằng với

dung dịch trên.Biết rằng ở 300C áp suất hơi bão hòa của benzen và toluen lần lượt là 120,2 và 36,7 mmHg.

ĐS: a. 88,2 ; 9,8 ; 98,0 mmHg; b. 0,9 ; 0,1

5. Một dung dịch chứa 0,5 mol propanol và 0,5 mol etanol được chưng cho đến khi nhiệt độ sôi của dung dịch là 900C. Áp suất hơi của phần ngưng tụ thu được là 1066 mmHg (cũng đo ở nhiệt độ 900C). Xem dung dịch là lý tưởng và biết rằng ở 900C áp suất hơi bão hòa của propanol và etanol lần lượt là 574 và 1190 mmHg. Hãy tính:a. Thành phần mol của dung dịch còn lại trong

bình chưngb. Thành phần mol của phần đã ngưng tụ.c. Số mol etanol đã hóa hơi.

77

ĐS: a. x = 0,3 ; b. x = 0,8 ; c. 0,32 mol etanol

6. Ở 500C áp suất hơi của n - hecxan và n - pentan lần lượt là 400 và 1200 mmHg. a. Tính áp suất hơi của dung dịch chứa 50%

(khối lượng) của n-pentan.b. Xác định phần mol của n - hecxan trong pha

hơi.c. Xác định thành phần của hai cấu tử trên trong

pha lỏng để áp suất hơi của chúng bằng nhau.

7. Tính áp suất hơi bão hòa của dung dịch 5g đường glucose (C6H12O6) trong 180g nước ở 200C. Biết rằng ở nhiệt độ này áp suất hơi bảo hòa của nước 17,5 mmHg.

8. Ở 200C áp suất hơi bão hòa của dung dịch chứa 52,8g A và 180g H2O là 16,5 mmHg. Xác định khối lượng phân tử của A, biết rằng ở nhiệt độ này áp suất hơi bão hòa của nước là 17,5 mmHg.

9. Xác định phần mol của dung dịch chứa 20% A (M = 46), 30% B (M =18) và 50% C (M = 60) về khối lượng.

78

Chương 6

CÂN BẰNG GIỮA DUNG DỊCH LỎNG VÀ PHA RẮN

6.1. Tính chất của dung dịch loãng các chất tan không bay hơi

6.1.1. Độ giảm áp suất hơi của dung dịch

Độ giảm tương đối áp suất hơi của dung dịch bằng tổng phần phân tử của các chất tan không bay hơi trong dung dịch.

Trong đó: P0: áp suất hơi của dung môi nguyên chấtP: áp suất hơi của dung dịchx: phân mol của chất tan

6.1.2. Độ tăng điểm sôi và độ hạ điểm kết tinh

Đường OC mô tả áp suất hơi trên dung môi rắn nguyên chất.Đường OA mô tả áp suất hơi trên dung môi lỏng nguyên chất.

79

Đường OB mô tả ảnh hưởng của áp suất bên ngoài đến nhiệt độ nóng chảy của dung môi nguyên chất.Độ tăng điểm sôi và độ hạ điểm kết tinh của các

dung dịch chất tan không bay hơi tỷ lệ thuận với nồng độ của dung dịch.

T = K. Cm

Với:Cm: Nồng độ molan của dung dịch.K: Hằng số nghiệm sôi Ks hay hằng số nghiệm

đông Kđ

Hình 6.1. Giải thích độ tăng điểm sôi và độ hạ điểm kết tinh

Trong đó: R: hằng số khí

80

T0: nhiệt độ chuyển phaM: phân tử lượng: nhiệt chuyển pha

6.1.3. Áp suất thẩm thấu

Áp suất thẩm thấu của dung dịch có nồng độ xác định là áp suất phụ phải tác động lên một màng bán thấm nằm phân cách giữa dung dịch và dung môi nguyên chất để dung dịch này có thể nằm cân bằng thủy tĩnh với dung môi (qua màng bán thấm).

= CRTTrong đó:

: áp suất thẩm thấuC: Nồng độ dung dịch (mol/l)R: hằng số khíT: nhiệt độ tuyệt đối

6.2. Sự kết tinh của dung dịch hai cấu tử. Hệ không tạo dung dịch rắn, không tạo hợp chất hóa học

6.2.1. Giản đồ “nhiệt độ - thành phần” (T - x)

Các điểm a, b tương ứng với nhiệt độ kết tinh của các cấu tử A và B nguyên chất.Đường aeb được gọi là đường lỏng.Đường arAr’Bb được gọi là đường rắn.Vùng nằm trên đường lỏng hệ chỉ có một pha lỏng LA-B

Vùng nằm phía dưới đường rắn, hệ bao gồm hai Pha rắn: rắn A và rắn B (RA, RB).

81

Vùng nằm giữa đường lỏng và đường rắn hệ tồn tại cân bằng của hai pha: RA – L hoặc L - RB.

Hình 6.2. Giản đồ (T-x) của hệ hai cấu tử, cân bằng lỏng rắn.

6.2.2. Khảo sát quá trình đa nhiệt

Tại nhiệt độ T2: Hệ Q2 = lỏng l2 + rắn r2

Hình 6.3. Quá trình đa nhiệt của hệ Q

82

Hệ H = pha lỏng e + hệ rắn chung RC

Hệ rắn chung RC = pha rắnA + pha rắn B

6.2.3. Hỗn hợp eutecti

Ở áp suất không đổi, hỗn hợp eutecti sẽ kết tinh ở nhiệt độ không đổi theo đúng thành phần của nó. Hỗn hợp eutecti có tính chất giống như một hợp chất hóa học, song nó không phải là một hợp chất hóa học mà nó chỉ là một hỗn hợp gồm những tinh thể rất nhỏ, rất mịn của hai pha rắn A và rắn B nguyên chất kết tinh xen kẽ vào nhau.

6.2.4. Phép phân tích nhiệt

Hình 6.4. Minh họa phép phân tích nhiệtLập 6 hệ có cùng khối lượng với thành phần của

cấu tử B thay đổi từ 0% đến 100%. Làm nóng chảy từng 83

hệ rồi hạ dần nhiệt độ, quan sát sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian và vẽ các đường nguội lạnh (T - t).

6.3. Hệ hai cấu tử không tạo dung dịch rắn, khi kết tinh tạo thành hợp chất hóa học bền

Hình 6.5. Giản đồ (T-x) hệ 2 cấu tử tạo hợp chất hoa học bền

D là hợp chất hóa học của A và B.Đường ae1 là đường kết tinh của chất rắn A.Đường e1de2 là đường kết tinh của chất rắn D.Đường e2b là đường kết tinh của chất rắn B.Hai điểm e1 và e2 tương ứng là các điểm eutecti của hệ A - D và hệ D - B.


Ví dụ 1. Băng điểm của dung dịch nước chứa một chất tan không bay hơi là -1,50C. Xác định:

a. Nhiệt độ sôi của dung dịch.b. Áp suất hơi của dung dịch ở 250C.

84

Cho biết hằng số nghiệm lạnh của nước là 1,86 và hằng số nghiệm sôi của nước là 0,513. Áp suất hơi của nước nguyên chất ở 250C là 23,76 mmHg.

Giải

a. Độ hạ điểm đông đặc của dung dịch: Tđ = 1,50CTa có:

(mol/1000g)

Độ tăng điểm sôi:(0C)

Nhiệt độ sôi của dung dịch: Tdd = 100 + 0,414 = 100,414 (0C)

b. Áp suất hơi của dung dịch

(mmHg)

Ví dụ 2. Ở 200C áp suất hơi nước là 17,54 mmHg và áp suất hơi của dung dịch chứa chất tan không bay hơi là 17,22 mmHg. Xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch ở 400C nếu tỷ trọng của dung dịch tại nhiệt độ này là 1,01 g/cm3 và khối lượng mol phân tử của chất tan là 60.

Giải

Ta có:

85

Mà (1)

Giả sử (g) (2)

Từ (1) và (2), ta được: mct = 5,75 (g)

Thể tích của dung dịch: (ml)

Nồng độ của dung dịch:

(mol/l)

Áp suất thẩm thấu: = CRT = 0,968x0,082x(273 + 40) = 24,84 (atm)

Ví dụ 3. Giản đồ kết tinh (T-x) của hệ hai cấu tử A - B được cho trong hình sau.

a. Tính số pha và bậc tự do của hệ tại các vùng I, II, III và tại điểm eutecti.

b. Làm lạnh 90g hệ Q, khi điểm hệ nằm tại H, cả A và B đã kết tinh một phần và điểm rắn chung (gồm cả

86

rắn A và rắn B) nằm tại RC. Tính lượng rắn A và rắn B đã kết tinh và lượng lỏng eutecti còn lại.

Giải

a. Số pha và bậc tự do của hệVùng I: f = 1, c = k – f + 1 = 2 Vùng II: f = 2, c = k – f + 1 = 1 Tại điểm eutecti: f = 3, c = k – f + 1 = 0.

b. Khối lượng của pha rắn và pha lỏng

Ta có : ml + mr = 90 g ml = 40 g; mr = 50 g

Khối lượng của rắn A và rắn B

Ta có RA + RB = 50 g RA = 40 g

RB = 10 g

Ví dụ 5. Giản đồ kết tinh (T - x) của hệ hai cấu tử A - B được cho trong hình sau. Làm lạnh 110 gam hệ Q.

a. Xác định số pha và bậc tự do của hệ tại các vùng I, II và nhiệt độ kết tinh của cấu tử A, B nguyên chất.

b. Xác định nhiệt độ bắt đầu kết tinh của hệ Q. Khi điểm hệ nằm tại H cả A và B đã kết tinh một phần và điểm rắn chung (gồm rắn A và rắn B) nằm tại RC. Tính lượng rắn A và rắn B đã kết tinh và lượng lỏng eutecti còn lại.

87

c. Tính lượng lỏng eutecti tối đa thu được từ hệ trên.

Giải

a. Số pha và bậc tự do của các vùngVùng I: f = 1, c = 2 Vùng II: f = 2, c = 1 Nhiệt độ kết tinh A: 4500C Nhiệt độ kết tinh B: 7000C

b. Nhiệt độ bắt đầu kết tinh: 6000CTa có hệ pt:

mRc + mle = 110 Giải hệ ta được: mRc = 80 (g), mle = 30 (g) Khối lượng rắn A và rắn B.Ta có hệ pt:

mRa + mRb = 80

88

Giải hệ ta được: mRb = 68 (g); mRa = 12 (g). c. Khối lượng eutecti tối đa khi RC trùng với RB

ml(e) + mRc = 110Giải hệ ta được: ml(e) = 62,86 (g)


1. Giản đồ kết tinh của Sb và Pb có dạng như hình vẽ. Làm lạnh 200g hệ Q.a. Mô tả giản đồ pha của hệ hai cấu tử trên.b. Xác định bậc tự do của vùng (I), (II) và tại

điểm e.

c. Khi điểm hệ Q trùng với điểm H. Hãy xác định khối lượng của pha lỏng và pha rắn.

d. Khi hệ Q đã kết tinh hoàn toàn, hãy xác định lượng eutectic thu được.

ĐS: c. mr = 85,7g; ml = 114,3g ; d. me = 94,11g

89

2. Vẽ giản đồ pha của hệ Sb - Pb dựa vào các dữ kiện thực nghiệm sau:

Thành phần hỗn hợp lỏng(% khối lượng) Nhiệt độ bắt đầu

Kết tinh (0C)Sb Pb

100 0 632

80 20 580

60 40 520

40 60 433

20 80 300

10 90 273

0 100 326

a. Xác định thành phần eutecti.b. Xác định khối lượng Sb tách ra nếu 10kg hỗn

hợp lỏng chứa 40% Pb được làm nguội tới 4330C.

ĐS: a. 87%Pb và 13%Sb; b. mSb = 5kg

3. Giản đồ kết tinh của hệ A - B có dạng như hình dưới. Làm lạnh 100g hệ Q. Khi điểm hệ nằm ở H. Cả A và B đã kết tinh một phần. Điểm rắn chung nằm tại R.a. Xác định lượng A và B đã kết tinh và lượng

lỏng eutecti còn lại.b. Tính lượng eutecti tối đa thu được.

90

c. Phải trộn A và B với thành phần như thế nào để thu được hỗn hợp A và B đồng thời kết tinh.

ĐS: a. 12g; 48g và 40g; b. 57,14g

4. Xác định nồng độ mol và nồng độ molan của dung dịch chứa 20g CH3COOH trong 100g nước ở 250C. Biết ở nhiệt độ này khối lượng riêng của dung dịch 1,01 g/cm3.

ĐS: Cm = 3,33 molan, CM = 2,8M

5. Tính nhiệt độ kết tinh, nhiệt độ sôi, áp suất thẩm thấu của dung dịch chứa 9g đường glucose (C6H12O6) trong 100g nước ở 250C. Cho biết ở nhiệt độ này áp suất hơi của nước là 23,76mmHg, khối lượng riêng của dung dịch là 1g/cm3, hằng số nghiệm lạnh và hằng số nghiệm sôi của nước tương ứng 1,86 và 0,513.

ĐS: Tkt = -0,930C; Ts = 100,260C; = 11,2 atm

91

6. Benzen đông đặc ở 5,420C và sôi ở 81,10C. Nhiệt hóa hơi tại điểm sôi bằng 399J/g. Dung dịch chứa 12,8g naphtalen trong 1kg benzen đông đặc ở 4,910C. a. Xác định nhiệt độ sôi của dung dịch này. b. Tính áp suất hơi của benzen trên dung dịch ở

81,10C. c. Tính nhiệt nóng chảy riêng của benzen.

ĐS: a. 81,360C; b. 754.1mmHg; c. 128,24 J/g

7. Acid acetic kỹ thuật đông đặc ở 16,40C. Băng điểm của acid acetic nguyên chất là 16,70C. Hằng số nghiệm lạnh của acid nguyên chất là 3,9. Xác định nồng độ molan của tạp chất trong acid kỹ thuật.

92

Chương 7

ĐIỆN HÓA HỌC

7.1. Khái niệm về dung dịch điện ly

7.1.1. Dung dịch các chất điện ly

Một chất tan khi hòa tan vào dung môi, tạo thành dung dịch mà dung dịch đó có khả năng dẫn điện gọi là dung dịch điện ly.

7.1.2. Sự điện ly

Độ tăng điểm sôi và độ giảm điểm đông đặc của dung dịch điện ly cao hơn so với dung dịch lý tưởng hay dung dịch không điện ly.

T = i.K.Cm

Trong đó: i: là hệ số Van’t HoffK: hằng sốCm: nồng độ molan

Áp suất thẩm thấu của dung dịch điện ly cũng cao hơn áp suất thẩm thấu của dung dịch lý tưởng hay dung dịch không điện ly.

điện ly = i.C.R.T

93

Trong đó: : áp suất thẩm thấuC: nồng độ mol/lR hằng số khíT: nhiệt độ tuyệt đối

Hệ số bổ chính i là tỷ số giữa tổng số tiểu phân thực sự có trong dung dịch và số tiểu phân ban đầu:

Trong đó: : độ phân lyn = m + n

Với m, n là hệ số của phương trình: AmBn = mAn+ + nBm-

7.1.3. Hoạt độ, hệ số hoạt độ của các chất điện ly

Mn+An- = n+Mz+ + n-Az-

Hoạt độ trung bình của ion:

Trong đó: n = n+ + n-

Ta có: a+ = +.m+ và a- = -.m-

Trong đó:

: molan trung bình của các ion: hệ số hoạt độ trung bình của các ion

+, -: hệ số họat độ của các ion

Lực ion: hoặc

Trong đó:

94

i: là ký hiệu của tất cả các ion trong dung dịch mi

Ci: nồng độ thực của các ion

7.2. Sự chuyển vận điện tích trong dung dịch điện ly

7.2.1. Độ dẫn điện riêng

Độ dẫn điện riêng (c) là độ dẫn điện của một dung dịch có thể tích V = 1 cm3, được đặt giữa hai điện cực phẳng song song có diện tích như nhau và cách nhau 1 cm.

Trong đó là điện trở suất:

7.2.2. Độ dẫn điện đương lượng ()

Là độ dẫn điện của một thể tích tính theo cm3 chứa đúng một đương lượng gam chất điện ly nằm giữa hai điện cực phẳng song song cách nhau 1 cm.

Trong đó: c: độ dẫn điện riêngCN: nồng độ đương lượng

Người ta khảo sát mối tương quan giữa theo C và

= ∞ - A

7.2.3. Mối quan hệ giữa độ dẫn điện và độ điện ly

95

Ta có:

Mà: Trong đó:

: độ dẫn điện đương lượng của dung dịch.: độ dẫn điện đương lượng giới hạn của

dung dịch.độ dẫn điện đương lượng giới hạn

của cation và anion hay còn gọi là linh độ ion.

7.3. Pin và điện cực

7.3.1. Thế điện cực

Trên ranh giới phân chia 2 pha gồm một tấm kim lọai dùng làm điện cực (vật dẫn lọai 1) và dung dịch điện phân (vật dẫn lọai 2) xuất hiện một hiệu điện thế gọi là thế điện cực có độ lớn được xác định bằng phương trình Nernst.

Trong đó: R: hằng số khíT: nhiệt độ tuyệt đốiF: hằng số Faradayn: số electron trao đổi

7.3.2. Nhiệt động học của pin và điện cực

7.3.2.1. Công của pin

Xét phản ứng: aA + bB = cC + dDTa có: Δ G = - A’max

96

Công tạo được là: A = n.F.E G = -n.F.E

7.3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ đến sức điện động và điện cực - phương trình Nernst.

Sức điện động phụ thuộc vào nồng độ các chất có trong pin và nhiệt độ của pin.

Phương trình Nernst:

Trong đó: : suất điện động tiêu chuẩn

: thế điện cực tiêu chuẩn của điện cực dương

(+) và âm (-)

7.3.2.3. Phương pháp khảo sát một phản ứng

Ta có: G = - n.F.E Nếu E > 0 G < 0: phản ứng xảy ra theo chiều thuận.Nếu E < 0 G > 0: phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại.Nếu E = 0 G = 0: phản ứng cân bằng.

7.3.2.4. Hệ thức Luther

Hệ thức này dùng để xác định thế điện cực cho một cặp oxi hóa - khử của nguyên tố có nhiều mức oxi hóa khác nhau. Ví dụ, kim loại M có hai cation Mh+ và Mn+ (h > n). Hệ này ứng với ba quá trình điện cực: Mh+ + he = M (1) G1 = -hFh

Mn+ + ne = M (2) G2 = -nFn

97

Mh+ + (h - n)e = Mn+ (3) G3 = -(h - n)Fh/ n

Vì (3) = (1) - (2), nên: G3 = G1 - G2

Hay: (h - n)h/ n = hh - nn

7.3.3. Các loại điện cực

Điện cực loại 1: là một hệ gồm kim loại hoặc á kim được nhúng vào dung dịch chứa ion của kim lọai hoặc á kim đó. Ký hiệu Mn+/ M hoặc An-/ A:

Mn+ + ne = MPhương trình Nernst:

Điện cực loại 2: là một hệ gồm kim loại được phủ một hợp chất khó tan (muối, oxit hay hydroxit) của kim loại đó và nhúng vào dung dịch chứa anion của hợp chất khó tan đó. Ký hiệu An-/ MA/ M.

MA + ne = M + An-

Phương trình Nernst :


Ví dụ 1. Tính nhiệt độ kết tinh của dung dịch chứa 7,308g NaCl trong 250g nước cho biết ở 291K áp suất thẩm thấu của dung dịch là 2,1079.106 N/m2, khối lượng riêng của dung dịch là 1g/cm3, nhiệt nóng chảy của nước đá nguyên chất là 333,48.103 J/kg.

98

Giải

Ta có:Tđ = i.kđ.Cm (1)

Với:

Trong đó: (mol/kg)

Ta lại có: Nồng độ của dung dịch:

(mol/l)

Thế vào công thức (1), ta có: Tđ = i.kđ.Cm = 0,5 1,74 1,86 = 1,62

Nhiệt độ kết tinh của dung dịch điện ly đó là:Tđ = 0 - 1,62 = -1,620C

Ví dụ 2. Độ hạ điểm kết tinh của dung dịch CH3COOH 0,1M là 0,1885 độ, hằng số nghiệm lạnh của nước là 1,86. Tính độ phân ly của dung dịch CH3COOH 0,1M và 0,05M.

Giải

Ở nồng độ loãng thì nồng độ mol/l gần bằng với nồng độ molan nên ta có:

Trường hợp dung dịch có nồng độ 0,1M:

Tđ = i.kđ.Cm

Mà ta lại có:

99

Độ phân ly của dung dịch CH3COOH 0,1M là 1,34%.

Trường hợp dung dịch có nồng độ 0,05M:Ta có phương trình phân ly:

CH3COOH = CH3COO- + H+ Hằng số phân ly:

Đối với dung dịch điện ly yếu, ta có:

Khi dung dịch có nồng độ 0,05M thì độ phân ly của dung dịch là 1,9%.

Ví dụ 3. Dung dịch chứa 4,355 mol đường mía trong 5 lít dung dịch ở 291K có cùng áp suất thẩm thấu với dung dịch chứa 2 mol NaCl trong 4 lít dung dịch. Xác định độ phân ly của dung dịch NaCl và hệ số Vant Hoff.

Giải

Dung dịch đường là dung dịch không điện ly:

(atm)

Đối với dung dịch NaCl ta có:

Độ điện ly:

Vậy độ điện ly của dung dịch NaCl là 74,2%.

100

Ví dụ 4. Tính áp suất thẩm thấu của dung dịch NaCl 0,15M ở 370C biết độ phân ly của dung dịch là 95%.

Giải

Ta có:

Mà:

Áp suất thẩm thấu của dung dịch là:

Ví dụ 5. Tính nồng độ của dung dịch đường sacaroza để có giá trị áp suất thẩm thấu là 8,1134 atm ở 370C.

Giải

Nồng độ dung dịch đường sacaroza là:

mol/l

Ví dụ 6. Thiết lập biểu thức tính sức điện động của pin có nồng độ sau:

Ag/ AgCl/ HCl (C1)// HCl (C2)/ AgCl/ AgCho biết C1 > C2.

Giải

Cực âm: Ag + Cl-(C1) = AgCl + eCực dương: AgCl + e = Ag + Cl-(C2)Sức điện động của pin được tính như sau:

101

Ví dụ 7. Điện trở của dung dịch KCl 0,02N ở 250C trong một bình đo độ dẫn điện đo được là 457. Biết độ dẫn điện riêng của dung dịch là 0,0028 -1.cm-1. Dùng bình này đo độ dẫn điện của dung dịch CaCl2 chứa 0,555g CaCl2 trong 1 lít dung dịch có giá trị là 1050. Tính hằng số bình điện cực và độ dẫn điện đương lượng của dung dịch CaCl2.

Giải

Với dung dịch KCl ta có: k = R.c, 457 = 1,2796 (cm-1)

Với dung dịch CaCl2 ta có:

( .cm-1)

Nồng độ của dung dịch CaCl2 là:

(N)

Độ dẫn điện đương lượng của dung dịch CaCl2

được tính theo công thức:

(cm2. .đlg-1)

Ví dụ 8. Độ dẫn điện đương lượng giới hạn của axit propionic (C2H5COOH) ở 250C là 385,6 -1.đlg-1.cm2. Hằng số phân ly của acid này là 2,34.10-5.Tính độ dẫn điện đương lượng của dung dịch acid propionic 0,05M ở cùng nhiệt độ.

Giải

102

Dung dịch acid propionic là một chất điện ly yếu nên:

Mà:

Vậy độ dẫn điện đương lượng của dung dịch là: = 8,34.cm2.-1.đlg-1

Ví dụ 9. Độ dẫn điện đương lượng của NH4Cl trong dung dịch vô cùng loãng là 149,7 -1.đlg-1.cm2. Linh độ ion của OH-1 là 198 của Cl- là 76,3 -1.dlg-1.cm2. Tính độ dẫn điện giới hạn của dung dịch NH4OH.

Giải

Ta có:

(cm2.-1.đlg-1)

Độ dẫn điện đương lượng giới hạn của NH4OH là:

Ví dụ 10. Điện trở của dung dịch KNO3 0,01N là 423 . Hằng số bình điện cực là 0,5 cm-1. Xác định độ dẫn điện riêng, độ dẫn điện đương lượng và độ phân ly của dung dịch, biết linh độ ion của NO3

- và K+ lần lượt là 71,4 và 73,4 -1.đlg-1.cm2.

Giải

Độ dẫn điện riêng của dung dịch KNO3:103

Độ dẫn điện đương lượng:

Ta có:

Độ điện ly là:

Như vậy độ điện ly của dung dịch là 81,63%

Ví dụ 11. Xác định nồng độ của dung dịch HCl nếu dùng dung dịch NaOH 8N để chuẩn độ 100ml dung dịch HCl bằng phương pháp chuẩn độ dẫn điện thế thì kết quả thu được là:

VNaOH (ml) 0,32 0,60 1,56 2,00 2,34

c (-1.cm.10-2) 3,2 2,56 1,64 2,38 2,96

Giải

Ta xác định điểm tương đương của phép chuẩn độ điện thế bằng sự thay đổi đột ngột của độ dẫn điện riêng. Từ bảng số liệu thì điểm tương đương chính là điểm có thể tích NaOH bằng 1,56ml.

Ta tính được nồng độ của dung dịch HCl:

104

Ví dụ 12. Tính thế điện cực: Zn/ ZnCl2 (0,005N) ở 250C cho biết độ dẫn điện đương lượng của dung dịch là 89 -1.đlg-1.cm2, độ dẫn điện đương lượng giới hạn của dung dịch là 113,7 -1.dlg-1cm2 và điện thế tiêu chuẩn của điện cực Zn là -0,76V.

Giải

Độ phân ly của dung dịch ZnCl2 là:

Nồng độ của Zn2+: [Zn2+] = 0,783 0,005 = 0,004 N = 0,002 M

Thế điện cực:

Ví dụ 13. Cho pin Cd / Cd2+ // CuSO4 / Cu có sức điện động là 0,745V. Hãy xác định độ phân ly của dung dịch CuSO4 0,1N cho biết điện thế tiêu chuẩn của điện cực Cu là 0,34V, của điện cực Cd là -0,4V và nồng độ ion Cd2+ trong dung dịch là 0,05N.

Giải

Phản ứng xảy ra trong pin: Cd + Cu2+ = Cd2+ + Cu

Sức điện động của pin như sau:

Trong đó: (V)105

Thế vào công thức trên ta được:

= 0,074 (N)

Độ phân ly:

Ví dụ 14. Cho pin (Pt) Hg/ Hg2Cl2/ KCl 0,01N// H+ / Quinhydron. Có sức điện động ở 250C là 0,0096V. Tính pH của dung dịch biết điện thế điện cực Calomen là 0,3338V và thế điện cực tiêu chuẩn của điện cực Quinhydron là 0,699V.

Giải

Áp dụng công thức tính pH của dung dịch:

Ví dụ 15. Cho pin, Cu/ CuCl2 (0,7M)// AgNO3 (1M)/ Ag. Cho biết độ phân ly của dung dịch CuCl2 là 80% và dung dịch AgNO3 là 85%, điện thế tiêu chuẩn của điện cực Cu là 0,34V và điện cực Ag là 0,8V. Tính sức điện động của pin và tính lượng AgNO3 cần thêm vào để sức điện động của pin tăng thêm 0,02V, cho thể tính bình là 1lít.

Giải

CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-

106

Nồng độ ion Cu2+: (M)

AgNO3 = Ag+ + NO3-

Nồng độ ion Ag+: (M)

Suất điện động của pin:E0 = 0

+ - 0- = 0,8 - 0,34 = 0,46 (V)

(V)

Thêm vào suất điện động của pin 0,02V E = 0,483 (V)

0,483 = 0,46 -

[Ag+] = 1,836 (M)

[AgNO3] =

= CM.V = 2,16 x 1 = 2,16 (mol)

Vậy số mol AgNO3 thêm vào là: 2,16 – 1 = 1,16 (mol) = 1,16 x 170 = 197,2 (g)

Ví dụ 16. Viết cấu trúc pin trong đó cực âm là điện cực Hiđro, cực dương là điện cực Calomen. Cho biết điện cực Calomen nhúng vào dung dịch KCl 0,1M và pH của dung dịch là 1,0. Tính sức điện động của pin.

Giải

Pt, H2 /H+ //KCl 0,1M /Hg2Cl2/Hg, PtÁp dụng công thức:

107

Mà: 0Cal = 0,268 (V)

Ta có:

E = 0,059 +

Mà: (V)

E = 0,059 + 0,847 = 0,906 (V)

Ví dụ 17. Cho điện thế tiêu chuẩn của điện cực Cu là 0,34V, của điện cực Ag là 0,799V. Chứng minh phản ứng sau không xảy ra:

2Ag + Cu2+ = 2Ag+ + Cu.

Giải

Cực âm: 2Ag – 2e = 2Ag+

Cực dương: Cu2+ + 2e = 2CuVậy pin được hình thành từ phản ứng trên là:

Ag/ Ag+// Cu2+/ Cu Sức điện động tiêu chuẩn của pin tính được:

E0 = 0,34 – 0,799 = - 0,459 (V) E0 < 0 nên phản ứng không tự xảy ra.

Ví dụ 18. Viết các phương trình phản ứng ở điện cực và phản ứng tổng quát xảy ra trong các pin sau:

a. Zn / ZnSO4 // CuSO4 / Cu b. Cu / CuCl2 / AgCl / Agc. (Pt) H2 / H2SO4 / Hg2SO4 / Hg (Pt)d. Cd/ CdSO4 / Hg2SO4 / Hg (Pt)

108

Giải

a. Zn / ZnSO4 // CuSO4 / CuCực âm: Zn - 2e = Zn2+

Cực dương: Cu2+ + 2e = Cu Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

b. Cu / CuCl2 / AgCl / AgCực âm: Cu - 2e = Cu2+

Cực dương: 2AgCl + 2e = 2Ag + 2Cl-

Cu + 2AgCl = 2Ag + CuCl2c. (Pt) H2 / H2SO4 / Hg2SO4 / Hg (Pt)

Cực âm: H2 - 2e = 2H+ Cực dương: Hg2SO4 + 2e = 2Hg + SO4

2-

H2 + Hg2SO4 = 2Hg + H2SO4

d. Cd / CdSO4 / Hg2SO4 / Hg (Pt)Cực âm: Cd - 2e = Cd2+

Cực dương: Hg2SO4 + 2e = 2Hg + SO42-

Cd + Hg2SO4 = 2Hg + CdSO4

Ví dụ 19. Lập pin trong đó xảy ra các phản ứng sau.a. Cd + CuSO4 = CdSO4 + Cub. 2AgBr + H2 = 2Ag + 2HBrc. H2 + Cl2 = 2HCld. Zn + 2Fe3+ = Zn2+ + 2Fe2+

Giải

a. Cd + CuSO4 = CdSO4 + CuCực âm: Cd - 2e = Cd2+

Cực dương: Cu2+ + 2e = 2Cu Cd/ CdSO4// CuSO4/ Cu

109

b. 2AgBr + H2 = 2Ag + 2HBrCực âm: H2 - 2e = 2H+ Cực dương: 2AgBr + 2e = 2Ag + 2Br-

Pt, H2 / HBr / AgBr / Ag c. H2 + Cl2 = 2HCl

Cực âm: H2 - 2e = 2H+

Cực dương: Cl2 + 2e = 2Cl-

Pt, H2/ HCl/ Cl2, Ptd. Zn + 2Fe3+ = Zn2+ + 2Fe2+

Cực âm: Zn - 2e = Zn2+

Cực dương: 2Fe3+ + 2e = 2Fe2+

Zn/ Zn2+// Fe3+, Fe2+/ Pt

Ví dụ 20. Cho phản ứng của pin là: Hg2+ + 2Fe2+ = 2Hg + 2Fe3+ có hằng số cân bằng ở 250C là 0,018 và ở 350C là 0,054. Tính G0 và H0 của phản ứng ở 250C.

Giải

Coi H không thay đổi trong khoảng từ 25 - 350C ta có:

H0 = 83834,58 (J)G0 = -RTlnKp = -8,314 298 ln(0,018) = 9953,36 (J)

Ví dụ 21. Cho pin: Zn / ZnCl2 (0,5M) / AgCl / Ag.a. Viết phản ứng điện cực và phản ứng trong pin.

110

b. Tính sức điện động tiêu chuẩn, biến thiên thế đẳng áp tiêu chuẩn của pin.

c. Tính sức điện động và biến thiên thế đẳng áp của pin.Cho biết điện thế tiêu chuẩn của điện cực Zn là -

0,76V, của điện cực Ag/AgCl/Cl- là 0,2224V.

Giải

a. Phản ứng điện cực và phản ứng trong pinCực âm: Zn - 2e = Zn2+

Cực dương: 2AgCl + 2e = 2Ag + 2Cl-

Trong pin: Zn + 2AgCl = 2Ag + ZnCl2b. Suất điện động chuẩn trong pin

(V)

Thế đẳng áp chuẩn: G0 = -nFE0 = -2 96500 0,9824 = -189603,2 (J)

c. Suất điện động của pin:

(V)

Thế đẳng áp của pin:G = -nFE = -2 96500 0,9913 = -191321 (J)

Ví dụ 22. Hãy xác định nồng độ ion H+ trong dung dịch. Khi chuẩn độ 10ml hỗn hợp HCl bằng dung dịch NaOH 0,1N thì các giá trị đo được, đọc được trên cầu Wheatstone là:

VNaOH(ml) 0 5 8 9 10 11 12 13

111

c (cm2.-1

.đlg-1) 540 490 468 466 464 462 475 490

Giải

Ta xác định điểm tương đương của phép chuẩn độ điện thế bằng sự thay đổi đột ngột của độ dẫn điện riêng.

Từ bảng số liệu thì điểm tương đương chính là điểm có thể tích NaOH bằng 11ml. Ta tính được nồng độ của dung dịch HCl:

Ví dụ 23. Trong dung dịch NH4Cl, số vận chuyển của anion Cl- là 0,491. Tìm linh độ cation biết độ dẫn điện đương lượng giới hạn của dung dịch là 149cm2.-1.dlg-1

Giải

Ta có biểu thức liên hệ giữa số tải của cation với độ dẫn điện đương lượng giới hạn như sau:

Mà ta lại có:

Ta được:

Ví dụ 24: Hằng số phân ly của NH4OH ở 313K là 2.10-5. Xác định nồng độ của ion OH- trong các dung dịch sau:a. Nồng độ của NH4OH là 0,1N?

112

b. Trong 1 lít dung dịch chứa 0,1 mol NH4OH và 0,1 mol NH4Cl. Coi NH4Cl phân ly hoàn toàn.

Giải

Ta có phương trình phân ly: NH4OH NH4

+ + OH-

a. Trong dung dịch NH4OH 0,1N

Ta tính được:

b. Trong 1 lít dung dịch chứa 0,1 mol NH4OH và 0,1 mol NH4Cl.

Trong đó: = + 0,1 = 2.10-5M

Ví dụ 25. Cho lượng Ag dư vào dung dịch Mo(CN)63- 0,1

M, ở 250C có phản ứng xảy ra như sau:

Ag + Mo(CN)63- = Ag+ + Mo(CN)6

4-

a. Thành lập pin mà trong đó ở điện cực xảy ra phản ứng trên.

b. Tính hằng số cân bằng của phản ứng đóc. Tính nồng độ của Ag+ lúc cân bằngd. Tính sức điện động của pin ở 250C khi nồng độ của

Mo(CN)63- và của Mo(CN)6

4- bằng nhau, nồng độ Ag+ bằng nồng độ lúc cân bằng (câu c).Biết ; .

113

Giải

a. Cực âm: Ag - 1e = Ag+

Cực dương: Mo(CN)63- + 1e = Mo(CN)6

4-

Pin: Ag / Ag+ // Mo(CN)63-, Mo(CN)6

4- / Pt b. Hằng số cân bằng

Sức điện động tiêu chuẩn:

Kcb = 14,695c. Nồng độ của Ag+

Ag + Mo(CN)63- = Ag+ + Mo(CN)6

4-

0,1 0 x x x

(0,1 - x) x x


Vậy nồng độ của Ag+ = 0,09932 (M)d. Sức điện động của pin


1. Cho dòng điện không đổi đi qua bình điện phân với điện cực là Pt chứa dung dịch H2SO4 loãng trong 1

114

giờ có 336 ml hỗn hợp khí H2 và O2 thoát ra. Tính

cường độ dòng điện.

ĐS: I = 0,536 ampe2. Xác định hằng số cân bằng của phản ứng:

Cd + ZnSO4 = CdSO4 + ZnTheo thế điện cực chuẩn của Zn và Cd. Tính công

của phản ứng trong điều kiện hoàn toàn thuận nghịch ở áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn cho biết là 0,001 và

là 0,125. (tra sổ tay hóa lý các thế điện cực chuẩn)

ĐS: K= 1,6.1012; A = 8,14.107kJ.mol-1

3. Tính biến thiên entanpy của pin khi phản ứng trong pin xảy ra thuận nghịch trong dung dịch nước: Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu. Biết sức điện động của pin ở

273K là 1,0960V và ở 276K là 1,0961V.

ĐS: H = -2,10.105KJ4. Hòa tan 1 mol KNO3 vào 1lit nước, nhiệt độ đông

đặc của dung dịch thấp hơn nhiệt độ đông đặc của nước là 3,01 độ, hằng số nghiệm lạnh của nước là 1,86. Tính độ điện li biểu kiến của KNO3 trong dung

dịch?

ĐS: 5. Tính độ dẫn điện đương lượng giới hạn của dung

dịch acid acetic khi dung dịch được pha vô cùng loãng ở 250C. Biết độ dẫn điện đương lượng giới hạn của HCl, CH3COONa và của NaCl lần lượt là: 426,1; 91 và 126,5

ĐS: 390,6

115

6. Khi đo độ dẫn điện của 1000ml dung dịch chứa 0,1đlg KCl ở 250C bằng bình đo độ dẫn cho giá trị điện trở

là 3468,9 Ω. Một dung dịch của một chất khác có nồng độ

0,1N cũng được cho vào bình đo nói trên, giá trị điện trở đo

được là 4573,4 Ω. Tính độ dẫn điện đương lượng của chất đó.ĐS:

7. Cho lực ion của dung dịch NaCl là 0,24. Hãy xác định:a. Nồng độ của dung dịch trên.b. Dung dịch Na2SO4 phải có nồng độ bao nhiêu

để có cùng lưc ion.c. Dung dịch MgSO4 phải có nồng độ bao nhiêu để có

cùng lực ion.

ĐS: a. C=0,24M; b. C=0,08M, C=0,06M

8. Tính hệ số hoạt độ và hoạt độ của dung dịch Fe-

2(SO4)3 0,001M.

= 0,28 .0,002 = 0,56.10-4

= 0,57 .0,003 =1,7.10-3

9. Tính nhiệt độ sôi của dung dịch CH3COOH 0,2M trong nước. Cho biết hằng số phân ly K của CH3COOH là 1,8.10-5 và hằng số nghiệm sôi của nước là 0,513.

ĐS: 100,1040C

116

Chương 8

ĐỘNG HÓA HỌC

8.1. Động học

8.1.1. Xác định thực nghiệm vận tốc phản ứng

Vận tốc phản ứng: Đó là sự biến thiên nồng độ của các chất trong một đơn vị thời gian và một đơn vị thể tích.

aA + bB = cC + dDVận tốc của phản ứng:

8.1.2. Bậc phản ứng

Bậc phản ứng của một chất: chính là số mũ nồng độ của chất đó trong phương trình động học.

Bậc tổng của phản ứng: là tổng các bậc nồng độ của các chất trong phương trình động học.

8.1.2.1. Phản ứng bậc 1

A sản phẩm

Phương trình động học:

117

Thời gian bán hủy: t1/2

8.1.2.2. Phản ứng bậc 2 2A Sản phẩm

Phương trình động học:

Thời gian bán hủy:

A + B Sản phẩmPhương trình động học:

hoặc

8.1.2.3. Phản ứng bậc 3

3A Sản phẩmPhương trình động học:

8.1.3. Xác định bậc phản ứng

8.1.3.1. Phương pháp thế

Giả định bậc của phản ứng (bậc 0, 1, 2, 3 …)Nếu phản ứng xãy ra theo một bậc đã giả định, thì

ta thay thế các giá trị thu được từ quá trình khảo sát theo vận tốc theo thực nghiệm - t1 x1 vào phương trình động học thu được k1

- t2 x2 vào phương trình động học thu được k2

- t3 x3 vào phương trình động học thu được k3

118

- tn xn vào phương trình động học thu được kn

Nếu k 1, k 2, …k n tương đương nhau thì bậc phản ứng là bậc đã giả định.

8.1.3.2. Phương pháp dựa trên đặc điểm của chu kỳ bán hủy

Người ta quan sát đặc điểm của T1/2 và nồng độ và xem sự tương quan của nó là gì.

8.1.3.3. Phương pháp xác định theo vận tốc đầu

n1A + n2B + n3C +...+ nn Z → Sản phẩmVận tốc phản ứng:

Tìm n1: Cho [B], [C], [D]…., [Z] dư

Tìm n2: Cho [A], [C], [D]…., [Z] dư

Tương tự ta có n3, n4,…, nn

N = n1 + n2 +……..+ nn

8.1.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

Van’t Hoff khi nghiên cứu sự ảnh hưởng nhiệt độ đến vận tốc phản ứng thì Ông cho rằng cứ tăng nhiệt độ lên 100C thì vận tốc phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần.

Trong đó: là hệ số nhiệt độ.

8.1.5. Năng lượng hoạt hóa

119

Trong đó: k1, k2: hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ T1, T2.Ea: năng lượng hoạt hóaT1, T2: nhiệt độ (0K)R: hằng số khí lý tưởng


Ví dụ 1. Lượng chất phóng xạ Poloni sau 14 ngày giảm đi 6,85% so với ban đầu. Xác định hằng số tốc độ phóng xạ và chu kỳ bán hủy của Poloni. Cho biết phản ứng là bậc 1.

Giải

Vì phản ứng là bậc 1 ta có phương trình động học cho phản ứng bậc 1:

0A

A

Cln ktC

Hằng số tốc độ của phản ứng trên là:

(ngày-1)

Chu kỳ bán hủy là:

(ngày)

Ví dụ 2. Trong 10 phút, phản ứng giữa hai chất xảy ra hết 25% lượng ban đầu. Tính chu kỳ bán hủy của phản ứng nếu nồng độ ban đầu hai chất trong phản ứng bậc hai là như nhau.

Giải

120

Nồng độ ban đầu hai chất bằng nhau, ta có:

Hằng số tốc độ của phản ứng là:

Chu kỳ bán huỷ của phản ứng là:

(phút)

Ví dụ 3. Chu kỳ bán hủy của N2O5 là 5,7 giờ. Tính hằng số tốc độ phản ứng và thời gian cần thiết để phản ứng hết 75% và 87% lượng chất ban đầu nếu phản ứng là bậc 1.

Giải

Vì phản ứng là bậc 1 ta có:

(giờ-1)

Thời gian để phản ứng hết 75% lượng chất ban đầu là:

(giờ)

Thời gian để phản ứng hết 87% lượng chất ban đầu là:

(giờ)

121

Ví dụ 4. Trong 10 phút hai phản ứng bậc một và hai đều phản ứng hết 40%. Tính thời gian để hai phản ứng đều hết 60% khi cho nồng độ ban đầu của phản ứng bậc 2 là như nhau.

Giải

Đối với phản ứng bậc 1:

(phút-1)

Thời gian (ph) để phản ứng hết 60% lượng chất là:

Đối với phản ứng bậc 2:

Hằng số tốc độ của phản ứng là:

Thời gian (ph) để phản ứng hết 60% lượng chất là:

Ví dụ 5. Ở 3780C, chu kỳ bán hủy của phản ứng bậc nhất là 363 phút. Tính thời gian để phản ứng hết 75% lượng ban đầu ở 4500C, biết năng lượng hoạt hóa của phản ứng là 52.000 cal.mol-1.

Giải

122

Vì phản ứng là bậc 1 nên ta có hằng số tốc độ tại nhiệt độ 3780C là:

(phút-1)

Hằng số tốc độ của phản ứng ở 4500C được tính theo phương trình:

k2 = 0,1046 (phút-1)Thời gian (phút) phản ứng hết 75% lượng chất ở 4500C là:

Ví dụ 6. Cho phản ứng: CH3COCH3 = C2H4 + CO + H2

Áp suất tổng biến đổi như sau:

Thời gian (phút) 0 6,5 13 19,9

Ptổng (N/m2) 41589,6 54386,6 65050,4 74914,

6

Xác định bậc phản ứng và tính giá trị hằng số tốc độ phản ứng.

Giải

CH3COCH3 = C2H4 + CO + H2

123

P0 0 0 0(P0 – x) x x x

Gọi áp suất ban đầu của Aceton là P0.Áp suất tại các thời điểm t của Aceton là P = PO - xÁp suất tổng cộng của hệ là PT = PO + 2x

Tại t = 6,5 phút:

Tại t = 13 phút:

Tại t = 19,9 phút:

Giả sử phản ứng là bậc 1 áp dụng phương trình động học cho phản ứng bậc 1 ta có:

với

Tại t = 6,5 phút ta có

Tại t = 13 phút ta có:

Tại t = 19,9 phút ta có:

124

Ta nhận thấy tại các thời điểm khác nhau có các giá trị của k là sấp xỉ nhau nên ta kết luận phản ứng là bậc 1 và có hằng số tốc độ là:

Ví dụ 7. Hằng số tốc độ phản ứng xà phòng hóa etylacetat bằng xút ở 283K là 2,38 l.đlg-1.ph-1. Tính thời gian cần thiết để xà phòng hóa 50% luợng etylacetat ở nhiệt độ trên, nếu trộn 1lít dung dịch etyl acetat 1/20N với:

a. 1 lít dung dịch xút 1/20Nb. 1 lít dung dịch xút 1/10N.

Giải

a. Khi trộn 1lít dung dịch etylacetat 1/20N với 1 lít dung dịch NaOH 1/20N ta có:

Thời gian phản ứng hết 50% lượng chất cũng chính là chu kỳ bán hủy của phản ứng đó.

b. Khi trộn 1lít dung dịch etylacetat 1/20N với 1 lít dung dịch NaOH 1/10N ta có:

và

Thời gian (phút) phản ứng hết 50% lượng chất là:

125

Ví dụ 8. Nếu phản ứng bậc 1 có năng lượng hoạt hóa là 25.000 cal/mol và trong phương trình Arhenius có hằng số k0 là 5.1013 giây-1, ở nhiệt độ nào chu kỳ bán hủy của phản ứng là 1 phút và 30 ngày.

Giải

Khi chu kỳ bán hủy là 1 phút ta có hằng số tốc độ là:

(giây-1)

Nhiệt độ cần thiết là:

Khi chu kỳ bán hủy là 30 ngày (2592000 giây) thì hằng số tốc độ của phản ứng là:

(phút-1)

Nhiệt độ cần thiết là:

Ví dụ 9. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng là bao nhiêu để tốc độ phản ứng tăng lên 3 lần khi tăng nhiệt độ lên 10 độ tại 300K và tại 1000K?

Giải

Tại 300K tốc độ tăng 3 lần thì hằng số tốc độ của phản ứng cũng tăng 3 lần ta có:

126

Ea = 20,3 (kcal/mol)Tại 1000K:

Ea = 220 (kcal/ mol)

Ví dụ 10. Cho phản ứng: A + B = AB, thu được vận tốc theo nồng độ đầu các chất là:

1,0 0,1 1,0

1,0 1,0 0,1

Wo 0,025 0,0025 0,00025

Hãy viết phương trình động học của phản ứng.

Giải

Phương trình động học của phản ứng có dạng:

Dựa vào giá trị tốc độ đầu ta xác định giá trị của và .

W01 = W02 = W03 =

Ta tính được = 1, = 2 và k = 0,025 Vậy phương trình động học của phản ứng trên là:

W =

127

Ví dụ 11. Động học phản ứng bậc một hình thành axit được nghiên cứu bằng cách lấy mẫu từ hỗn hợp phản ứng theo từng chu kỳ và định phân bằng dung dịch kiềm. Thể tích dung dịch kiềm dùng để định phân ở các thời điểm khác nhau sau khi phản ứng bắt đầu thu được như sau:

Thời gian (phút) 0 27 60

Thể tích kiềm (ml) 0 18,1 26 29,7

Chứng minh phản ứng là bậc một và tính hằng số tốc độ phản ứng.

Giải

Tại thời điểm t = thì thể tích kiềm tiêu tốn chính là lượng ban đầu của A hay .

Tại t = 27 phút thì Tại t = 60 phút thì

Giả sử phản ứng là bậc 1. Áp dụng phương trình động học cho phản ứng bậc 1 ta có:Tại t = 27 phút

(phút-1)

Tại t = 60 phút

(phút-1)

Vì các giá trị của k là bằng nhau nên ta kết luận phản ứng là bậc 1 và hằng số tốc độ là: k = 0,03475 phút-1

128

Ví dụ 12. Dung dịch este etylacetat có nồng độ ban đầu 0,01N xà phòng hóa với dung dịch NaOH có nồng độ 0,002N trong thời gian 23 phút đạt được độ chuyển hóa là 10%. Nếu nồng độ ban đầu giảm đi 10 lần thì thời gian phản ứng sẽ là bao nhiêu nếu muốn đạt được độ chuyển hóa là 10% như trước.

Giải

CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH0,01 0,0020,001 0,0010,009 0,001

Đây là phản ứng bậc 2 ta có:

Hằng số tốc độ phản ứng (lit/ mol.phut) là:

Khi nồng độ đầu giảm đi 10 lần thì:

Khi nồng độ ban đầu giảm đi 10 lần để đạt được mức độ chuyển hoá 10% thì cần 1 khoảng thời gian là 230 phút.

Ví dụ 13. Xác định bằng thực nghiệm hằng số tốc độ phản ứng phân hủy N2O5 có kết quả:

Nhiệt độ (0C) 0 25 35 45 55 65

k.10-15.s-1 0,0787 3,46 13,5 47,44 250 577,8

129

Xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng.

Giải

Khi T1 = 273K và T2 = 298K thì hằng số tốc độ k1 = 0,0787.10-15s và k2 = 3,46.10-15s:

Ea = 24,463 (kJ/mol)

Khi T1 = 308K và T2 = 318K thì hằng số tốc độ :k1= 13,5.1015s và k2= 19,8.1015s:

Ea = 24,460 (kJ/mol)Khi T1 = 328K và T2 = 338K thì hằng số tốc độ :k1 = 250.1015s và k2 = 487.1015s:

Ea = 24,461 (kJ/mol)Vậy năng lượng hoạt hóa của phản ứng là:

Ea = 24,461 (kJ/mol)

Ví dụ 14: Người ta đo tốc độ đầu hình thành C đối với phản ứng: A + B = C và thu được kết quả sau:

Số TN (M) (M) Wo.103 (M.phút-1)

1 0,1 0,1 2,0

130

2 0,2 0,2 8,0

3 0,1 0,2 8,0

a. Bậc phản ứng đối với A và B.b. Hằng số tốc độ phản ứng.c. Tính Wo khi = =0,5M.

Giải

a. Phương trình động học của phản ứng có dạng:

Dựa vào giá trị tốc độ đầu ta xác định giá trị của và .

W01 = W02 = W03 =

Từ 3 phương trình trên ta tính được = 0 và = 2 b. Hằng số tốc độ của phản ứng là: k = 0,2 M-1.phút-1 c. Khi = =0,5M.

Ta có:

Ví dụ 15. Phản ứng trong pha khí giữa NH3 và NO2

trong giai đoạn đầu là phản ứng bậc 2.

a. Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng.b. Tính thừa số k0 của phương trình Arrhenius.

Biết ở nhiệt độ 600K và 716K, hằng số tốc độ phản ứng có giá trị tương ứng bằng 0,385 M-1.s-1 và 16 M-1.s-1.

Giải

131

a. Sử dụng phương trình:

b. Tính hằng số k0:

Ví dụ 16. Nghiên cứu phản ứng 2I(k) + H2(k) = 2HI(k). Cho thấy hằng số tốc độ phản ứng ở 418K là 1,12.10-5

M-2.s-1 và ở 737K là 18,54.10-5 M-2.s-1. Xác định năng lượng hoạt hóa và hằng số tốc độ phản ứng ở 633,2K.

Giải


Với T1 = 418K, T2 = 737K và k1 = 1,12.10-5, k2 = 18,54.10-5 ta có:

Cũng áp dụng phương trình:

Với T1= 418K, T2= 633,2K và k1 = 1,12.10-5, ta có:

132

Ví dụ 17. Trong một phản ứng bậc nhất tiến hành ở 270C, nồng độ chất đầu giảm đi một nữa sau 5000s. Ở 370C nồng độ giảm đi một nữa sau 1000s. Xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng.

GiảiTại 270C ta có:

Tại 370C ta có:


(kJ/ mol)


1. Sự phụ thuộc của hằng số tốc độ phản ứng phân hủy PH3 vào nhiệt độ được biểu thị bằng phương trình:

.

Xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng ở 800K.

ĐS: Ea= 376,39 KJ

2. Phản ứng phân hủy nhiệt một hợp chất A ở 378,50C là phản ứng bậc nhất. Thời gian phản ứng 50% lượng chất ban đầu ở nhiệt độ trên bằng 363 phút. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng bằng

133

217 KJ.mol-1. Xác định hằng số tốc độ của phản ứng ở 4500C.

ĐS: 0,1011 phút-1

3. Xét phản ứng: 2HgCl2 + K2C2O4 = 2KCl + 2CO2 + Hg2Cl2

Có thể đo vận tốc phản ứng theo lượng Calomen Hg2Cl2

giảm. Ở 1000C vận tốc đầu (mol/lit), HgCl2 /phút là:

Stt Hg2Cl2

(mol/lit)K2C2O4

(mol/lit)dx/dt

1 0,0836 0,202 0,262 0,0836 0,404 1,043 0,0418 0,404 0,53

Xác định bậc của phản ứng.

4. Phản ứng phân hủy hợp chất có hằng số tốc độ k1

ở 100C là 1,08.10-4 và k2 ở 600C là 5,484.10-4. Tính hằng số tốc độ k ở 300C.

5. Phản ứng phân hủy phóng xạ của đồng vị là bậc nhất và có chu kỳ bán hủy t1/2 là 15 phút. Sau bao lâu 80% đồng vị đó bị phân hủy?

6. Phản ứng phân hủy khí A sau đây là phản ứng bậc nhất:

A(k) = 2B(k) + C(k)Xuất phát từ khí A nguyên chất, áp suất của hỗn

khí sau 10 phút là 176 mmHg và sau một thời gian rất dài là 270 mmHg. Thể tích bình phản ứng không đổi, nhiệt độ được giữ cố định. Tìm:

a. Áp suất ban đầu của chất A.134

b. Áp suất riêng phần của chất A sau 10 phút.c. Chu kỳ bán hủy của phản ứng.

135

Chương 9

HẤP PHỤ VÀ HÓA KEO

9.1. Hấp phụ và độ hấp phụ

Sự hấp phụ ở đây được đánh giá bằng lượng khí bay hơi (tính bằng mol) bị hấp phụ trong một đơn vị khối lượng, x (mol/g). Ngoài ra, người ta còn sử dụng đại lượng thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn:

(cm3/g)

Trong đó: x hay V có thể xác định bằng thực nghiệm.

Độ hấp phụ x là một hàm có hai thông số x = f(P,T). Giản đồ hấp phụ được biểu diễn theo các đường đẳng nhiệt (T = const) và đẳng áp (P = const). Thông thường đường đẳng nhiệt được sử dụng nhiều nhất.

9.2. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freunlich

Đường hấp phụ đẳng nhiệt gần với dạng parapol, do đó Freunlich đề nghị phương trình thực nghiệm:

x = b.p 1/n

Trong đó:x: Độ hấp phụ.p: Áp suất khí cân bằng trên chất hấp phụ.

136

b và n: là các hằng số.

Hoặc:

9.3. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir

Gọi p là áp suất khí, θ là phần bề mặt tại thời điểm nào đó bị phân tử khí chiếm, phần bề mặt còn trống sẽ là 1 - θ.

Ta sẽ có:

Nếu đặt:

Với: x là độ hấp phụ ở một thời điểm nào đó. xm là độ hấp phụ cực đại.

9.4. Phương trình hấp phụ BET (Brunauer- Emmett - Teller)

Với: P0: áp suất hơi bão hòaV: thể tích khí hấp phụ ở áp suất PVm: thể tích khí bị hấp phụ ở lớp thứ nhất (lớp đơn phân tử)C: thừa số năng lượng.

137

Đồ thị theo P/P0 là một đường thẳng, từ

đó có thể xác định Vm và C. Biết Vm, ta có thể tính được bề mặt chất hấp phụ.

Trong đó: N : số Avogadro (= 6,023.1023)Wm : bề mặt chiếm bởi chất bị hấp phụ ở lớp đơn phân tử.V0: thể tích của 1 mol khí ở điều kiện chuẩn (22.400 cm3/mol).

9.5. Sự hấp phụ trên ranh giới bề mặt pha lỏng - rắn

Lượng chất bị hấp phụ x (mmol/g) bị hấp phân tử trên bề mặt chất rắn trong dung dịch được tính bằng công thức:

Trong đó:C0 và C1 là nồng độ ban đầu và cân bằng của chất

bị hấp phụ (mol/l). V là thể tích trong đó xảy ra sự hấp phụ (l).m là lượng chất hấp phụ (g).


Ví dụ 1. Tính lượng rượu etylic bị hấp phụ ở 150C trên bề mặt dung dịch có nồng độ 0,12M cho biết ở 150C sức

138

căng bề mặt của nước là 73,49.10-3 N/m và của dung dịch trên là 63,3.10-3 N/m.

Giải


Thế các số liệu vào công thức ta có:

Ví dụ 2. Xác định ngưỡng keo tụ của dung dịch điện ly K2Cr2O7 nồng độ 0,01M đối với keo nhôm. Biết rằng để keo tụ 1 lít keo đó phải thêm vào một lượng chất điện ly là 0,0631 lít.

Giải

Ta có công thức tính ngưỡng keo tụ như sau: = 1000

Trong đó: C: Nồng độ của dung dịch điện ly (mol/l)V: thể tích của dung dịch chất điện ly (ml)

: thể tích của dung dịch keo (ml)Thế các giá trị có được vào công thức trên ta có:

Ví dụ 3. Điều chế keo hydronol sắt (III) bằng cách cho từ từ dung dịch FeCl3 vào nước đang sôi. Hãy viết cấu tạo và ký hiệu keo đó.

Giải

139

Phương trình phản ứng điều chế hạt keo: FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl

Cấu tạo Mixen keo: mFe(OH)3.nFe3+.(3n-x)Cl-x+.xCl-.

Vì đây là quá trình thủy phân không hoàn toàn nên trong dung dịch còn dư FeCl3. Keo này là keo dương.

Ví dụ 4. Viết công thức và sơ đồ cấu tạo của mixen keo được tạo thành khi cho Na2SO4 tác dụng với BaCl2 trong hai trường hợp.

a. Cho một lượng dư Na2SO4.b. Cho một lượng dư BaCl2.c. Các chất điện ly dưới đây gây keo tụ như thế nào

đối với các dung dịch keo nói trên: Al(OH)3; Na3PO4.

Giải

Phương trình phản ứng:Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4

a. Nếu dư Na2SO4 thì mixen keo có dạng:mBaSO4.nSO4

2-.(2n-x)Na+.xNa+

Đây là keo âm b. Nếu dư BaCl2 thì mixen keo có dạng:

mBaSO4.nBa2+.(2n-x)Cl-.xCl-

Đây là keo dươngc. Các chất gây sự keo tụ:

Với hạt keo mBaSO4.nSO42-.(2n-x)Na+.xNa+ thì

chất gây keo tụ tốt nhất là Al(OH)3 vì đây là keo âm nên

140

ion trái dấu với nó sẽ quyết định khả năng keo tụ. Ion Al3+ có bậc cao hơn so với ion Na+.

Với hạt keo mBaSO4.nBa2+.(2n-x)Cl-.xCl- thì chất gây keo tụ tốt nhất là Na3PO4 vì đây là keo dương nên ion trái dấu với nó sẽ quyết định khả năng keo tụ. Ion PO4

3- có bậc cao hơn so với ion OH-.

Ví dụ 5. Keo As2S3 thu được từ phản ứng sau với lượng dư H2S:

2H3AsO3 + 3H2S = As2S3 + 6H2O

a. Khi đặt hệ vào điện trường, các hạt keo di chuyển về điện cực nào. Giải thích.

b. Viết công thức của mixen keo và cho biết dấu của hạt keo.

Giải

a. Công thức của Mixen keo có dạng: mAs2S3.nS2-.(2n-x)H+.xH+

b. Khi đặt hệ vào điện trường thì các hạt keo sẽ di chuyển về điện cực dương. Vì các hạt keo mang điện tích âm nó sẽ chuyển động dưới tác dụng của điện trường.

Ví dụ 6. Keo AgI được điều chế từ phản ứng trao đổi: KI + AgNO3 = AgI + KNO3, với lượng dư KI.

Tiếp theo người ta dùng dung dịch K2SO4 và dung dịch (CH3COO)2Ca để keo tụ dung dịch keo thu được. Hỏi dung dịch nào trong hai dung dịch trên gây keo tụ mạnh

141

hơn. Vì sao? (Các dung dịch trên có cùng nồng độ mol/l).

Giải

Trong hai dung dịch trên thì dung dịch (CH3COO)2Ca sẽ gây keo tụ với tốc độ mạnh hơn. Vì keo được hình thành là keo âm, nó có công thức như sau:

mAgI.nI-.(n-x)K+.xK+

Mà khả năng gây keo tụ tỷ lệ thuận với bậc của điện tích ion trái dấu. Dung dịch (CH3COO)2Ca có ion Ca2+ có bậc lớn hơn ion K+ của dung dịch K2SO4.

Ví dụ 7. Viết công thức của mixen keo Al(OH)3 với chất ổn định là AlCl3 và keo Fe(OH)3 với chất ổn định là FeCl3. Dung dịch Na2SO4 là chất keo tụ tốt đối với keo nào? Vì sao?.

Giải

Mixen keo: mFe(OH)3.nFe3+.(3n-x)Cl-.xCl-.Và mAl(OH)3.nAl3+.(3n-x)Cl-.xCl-.Dung dịch Na2SO4 là chất keo tụ tốt với keo

Fe(OH)3 vì Fe3+ và Al3+ có cùng điện tích nên khả năng keo tụ tỷ lệ thuận với bán kính Ion. Bán kính của ion Fe3+ lớn hơn Al3+ nên nó bị keo tụ mạnh hơn.

Ví dụ 8. Ngưỡng keo tụ của Al2(SO4)3 đối với keo As2S3

là = 96.10-6 kmol/m3. Hỏi cần bao nhiêu ml dung dịch Al2(SO4)3 nồng độ 0,01 kmol/m3 để keo tụ 0,1 m3 dung dịch keo As2S3 nói trên.

142

Giải

Ta có công thức tính ngưỡng keo tụ như sau. = 1000

Trong đó:C: Nồng độ của dung dịch điện ly (mol/l)V: thể tích của dung dịch chất điện ly (ml)

: thể tích của dung dịch keo (ml)Thế các giá trị có được vào công thức trên ta có:

Ví dụ 9. Keo Fe(OH)3 điều chế bằng cách thủy phân không hoàn toàn sắt (III) clorur, bị keo tụ bằng các dung dịch sau: Na2S, NaCl, BaCl2. Chất điện ly nào có tác dụng keo tụ mạnh hơn ?Vì sao?

Giải

Khi điều chế keo Fe(OH)3 điều chế bằng cách thủy phân không hoàn toàn sắt (III) clorur thì sẽ tạo ra keo có điện tích dương. Với công thức như sau:

mFe(OH)3.nFe3+.(3n-x)Cl-.xCl-. Trong 3 dung dịch trên thì bậc của ion trái dấu cao

nhất là S2- nên dung dịch sẽ gây keo tụ mạnh nhất là dung dịch Na2S.

Ví dụ 10. Thời gian bán keo tụ của keo AgI có nồng độ hạt bằng 3,2.1011 hạt.l-1 là 11,5 giây. Xác định hằng số tốc độ keo tụ.

Giải

143


9.7. Bài tập tự giải.

1. Keo AgI được điều chế từ phản ứng trao đổi: KI + AgNO3 = AgI + KNO3, với lượng dư KI. Tiếp theo người ta dùng dung dịch CaSO4 và dung

dịch CH3COONa để keo tụ dung dịch keo thu được. Hỏi dung dịch nào trong hai dung dịch trên gây keo tụ mạnh hơn.Vì sao? (Các dung dịch trên có cùng nồng độ mol/l).2. Viết công thức và sơ đồ cấu tạo của mixen keo

được tạo thành khi cho K2SO4 tác dụng với Ba(NO3)2 trong hai trường hợp:a. Cho một lượng dư K2SO4.b. Cho một lượng dư Ba(NO3)2.

3. Viết phương trình phản ứng và cấu tạo của mixen keo được tạo thành khi cho KAuO2 tác dụng với K2CO3 trong HCHO.

4. Thời gian bán keo tụ của keo BaSO4 có nồng độ hạt bằng 3,5.1011 hạt.l-1 là 10,5 giây. Xác định hằng số tốc độ keo tụ.

144

NGÂN HÀNG CÂU HỎI MÔN HỌC HÓA LÝ

1. Thông số trạng thái:a. là những đại lượng hóa lý vĩ mô đặc trưng cho

mỗi trạng thái của hệ.b. là những đại lượng hóa lý vi mô đặc trưng cho

mỗi trạng thái của hệ.c. là những đại lượng hóa lý vi mô qui định cho

mỗi trạng thái của hệ.d. là những đại lượng hóa lý vĩ mô qui định cho

mỗi trạng thái của hệ.2. Thông số cường độ là:

a. những thông số phụ thuộc vào lượng chất.b. những thông số không phụ thuộc vào lượng

chất.c. những thông số phụ thuộc vào tốc độ biến

thiên của lượng chất.d. những thông số không phụ thuộc vào tốc độ

biến thiên của lượng chất.3. Hệ sinh công và nhiệt, có:

a. Q < 0 và A > 0.b. Q > 0 và A > 0.c. Q < 0 và A < 0.

145

d. Q > 0 và A < 0.4. Định luật Hess cho biết:

a. Hnghịch = Hthuận

b. Hthuận = -Hnghịch

c. Hthuận + Hnghịch = 0d. b và c đúng.

5. Khi đun nóng hoặc làm lạnh hệ nhưng nhiệt độ của hệ không thay đổi. Vậy lượng nhiệt đó:a. gây ra quá trình chuyển pha.b. không thể gây ra quá trình chuyển pha.c. không có trường hợp nào như vậy.d. a, b và c đều sai.

6. Nguyên lý I nhiệt động học được mô tả theo ngôn ngữ toán học có dạng:a.b.c.d. U = Qp

7. Biểu thức toán của nguyên lý I nhiệt động học, dựa trên:a. định luật bảo toàn khối lượng.b. định luật bảo toàn năng lượng.c. định luật bảo toàn xung lượng.d. định luật bảo toàn động lượng.

8. Khi hệ nhận công từ môi trường, thì công:a. công > 0.b. công < 0.c. công ≤ 0.

146

d. công ≥ 0.9. Hệ cô lập là hệ không trao đổi chất và .....với môi

trường:a. công.b. năng lượng.c. nhiệt.d. bức xạ.

10. Biểu thức tính năng lượng: Q = m.λcp, áp dụng cho quá trình:a. chuyển pha.b. không có chuyển pha.c. chuyển dung môi.d. chuyển chất.

11. Chọn phát biểu đúng:a. Hệ cô lập là hệ không trao đổi chất và năng

lượng với môi trường và có thể tích luôn thay đổi.

b. Hệ đoạn nhiệt là hệ không trao đổi chất và năng lượng với môi trường.

c. Hệ cô lập là hệ không trao đổi chất và năng lượng với môi trường và có nhiệt độ luôn không đổi.

d. Hệ đọan nhiệt là hệ không trao đổi nhiệt với môi trường.

12. Chọn phát biểu đúng:a. Biến thiên của hàm trạng thái chỉ phụ thuộc

vào trạng thái đầu.

147

b. Biến thiên của hàm trạng thái chỉ phụ thuộc vào trạng thái cuối.

c. Biến thiên của hàm trạng thái chỉ phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình.

d. Biến thiên của hàm trạng thái chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ mà không phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình.

13. Chọn phát biểu đúng: “Đại lượng nào sau đây không phải là hàm trạng thái”:a. Nội năngb. Entanpyc. Entropyd. Công

14. Chọn phát biểu đúng:a. Hiệu ứng nhiệt phản ứng đo ở điều kiện đẳng

áp bằng biến thiên entanpy của hệ.b. Khi phản ứng thu nhiệt có H < 0.c. Khi phản ứng tỏa nhiệt có H > 0.d. Hiệu ứng nhiệt phản ứng không phụ thuộc

điều kiện cũng như nhiệt độ chất đầu và sản phẩm tạo thành.

15. Chọn phát biểu đúng:a. Nhiệt tạo thành của một hợp chất là hiệu ứng

nhiệt của phản ứng tạo thành chất đó.b. Nhiệt tạo thành của một hợp chất là hiệu ứng

nhiệt của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó.

148

c. Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của một hợp chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó ở điều kiện tiêu chuẩn.

d. Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của một hợp chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ứng với trạng thái tự do bền vững nhất ở điều kiện tiêu chuẩn.

16. Chọn phát biểu đúng:a. Nhiệt cháy của một chất là hiệu ứng nhiệt của

phản ứng đốt cháy 1 mol chất đó bằng oxi.b. Nhiệt cháy của một chất là hiệu ứng nhiệt của

phản ứng đốt cháy 1 mol chất đó để tạo ra oxít cao nhất.

c. Nhiệt cháy của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy 1 mol chất đó bằng oxi để tạo thành các oxit hóa trị cao nhất trong điều kiện nhiệt độ và áp suất xác định.

d. Nhiệt cháy của một chất hữu cơ là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy 1 mol chất đó để tạo thành sản phẩm đốt cháy.

17. Chọn phát biểu đúng:a. Nội năng là hàm trạng thái nên không phụ

thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối mà chỉ phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình.

b. Nhiệt và công là hàm trạng thái nên phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối của hệ.

149

c. Nhiệt và công không phải là hàm trạng thái nên không phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình.

d. Nhiệt và công không phải là hàm trạng thái nên phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình.

18. Chọn phát biểu đúng:a. Thông số trạng thái là các đại lượng hóa lý

đặc trưng cho tính chất nhiệt động của hệ và có tính chất như nhau.

b. Thông số trạng thái là các đại lượng hóa lý đặc trưng cho tính chất nhiệt động của hệ và chỉ phụ thuộc trạng thái đầu và trạng thái cuối.

c. Thông số trạng thái có 2 loại là thông số cường độ và thông số dung độ trong đó thông số cường độ là thông số phụ thuộc vào lượng chất còn thông số dung độ không phụ thuộc lượng chất.

d. Thông số trạng thái có 2 loại là thông số cường độ và thông số dung độ trong đó thông số cường độ là thông số không phụ thuộc vào lượng chất còn thông số dung độ phụ thuộc vào lượng chất.

19. Chọn phát biểu đúng:a. Nhiệt dung phân tử là nhiệt lượng cần cung

cấp để nâng nhiệt độ 1 gam chất lên 1 độ.b. Nhiệt dung phân tử là nhiệt lượng cần cung

cấp để nâng nhiệt độ 1 lượng chất lên 1 độ.

150

c. Nhiệt dung riêng là nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ 1 gam chất lên 1 độ.

d. Nhiệt dung riêng là nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ 1 mol chất lên 1 độ.

20. Chọn phát biểu đúng: “Hiệu ứng nhiệt của phản ứng sẽ thay đổi theo nhiệt độ khi”a. H > 0.b. H < 0.c. Cp = 0.d. Cp 0.

21. Chọn phát biểu đúng:Phản ứng: H2(k) + I2(k) = 2HI(k) có:a. H0

298 > U0298

b. H0298 = U0

298

c. H0298 < U0

298

d. Không thể xác định.22. Chọn phát biểu đúng:

a. th = hh + nt

b. th = hh - nc

c. th = nc - hh

d. th = nc - nt

23. Nhiệt dung là nhiệt lượng cần thiết để:a. cung cấp cho một vật hóa hơi (hay đông đặc).b. cung cấp cho một phản ứng đạt trạng thái cân

bằng.c. cung cấp cho một vật để nâng nhiệt độ của nó

lên 10C.d. cả a, b, c đều sai.

151

24. Xác định biểu thức liên hệ giữa CP và CV là:a. CP = CV + Rb. CP = CV Rc. CP = R CV

d. Cả a, b, c đều sai. 25. Hệ đóng là:

a. hệ không trao đổi chất và năng lượng với môi trường.

b. hệ không trao đổi chất nhưng có thể trao đổi năng lượng với môi trường.

c. hệ có thể trao đổi chất nhưng không trao đổi năng lượng với môi trường.

d. cả a, b, c đều sai.26. Công và nhiệt của quá trình dãn nở đẳng nhiệt khí

lý tưởng là:

a.

b.

c.

d. a, b đều đúng.27. Nhiệt hòa tan tích phân (nhiệt hòa tan toàn phần) là

nhiệt:a. hòa tan 1 mol chất tan trong một lượng xác

định dung môi.b. hòa tan 1 gam chất tan trong một lượng xác

định dung môi.c. hòa tan 1 lượng chất tan bất kỳ.

152

d. cả a, b, c đều sai.28. Nhiệt chuyển pha là nhiệt mà hệ:

a. nhận trong quá trình chuyển chất từ pha này sang pha khác.

b. tỏa ra trong quá trình chuyển chất từ pha này sang pha khác.

c. nhận trong quá trình phản ứng.d. a và b đều đúng.

29. Hệ dị thể là:a. hệ gồm một pha trở lên.b. hệ gồm hai pha.c. hệ gồm hai pha trở lên.d. hệ gồm ba pha trở lên.

30. Pha là tập hợp những phần:a. đồng thể của hệ có cùng thành phần hóa học

và tính chất lý hóa ở một điểm.b. dị thể của hệ có cùng thành phần hóa học và

tính chất lý hóa ở mọi điểm.c. đồng thể của hệ có cùng thành phần hóa học

và tính chất lý hóa ở mọi điểm.d. dị thể của hệ không cùng thành phần hóa học

và tính chất lý hóa ở mọi điểm.31. Hệ cô lập là hệ:

a. có thể trao đổi chất và năng lượng với môi trường.

b. không trao đổi cả chất và năng lượng với môi trường.

153

c. không trao đổi chất nhưng có trao đổi năng lượng với môi trường.

d. có trao đổi chất nhưng không trao đổi năng lượng với môi trường.

32. Trong các hệ sau đây hệ nào là hệ đồng thể:a. Nước lỏng + nước đá.b. Dung dịch bảo hòa + NaCl rắn + nước đá rắn.c. Một dung dịch chưa bão hòa.d. Dung dịch gồm: AgNO3 + Ba(OH)2 + NaNO3.

33. Nhiệt hòa tan vô cùng loãng: a. là giới hạn của nhiệt hòa tan vi phân khi lượng

dung môi vô cùng lớn.b. là giới hạn của nhiệt độ hòa tan tích phân khi

lượng dung môi vô cùng lớn.c. là nhiệt lượng hòa tan của một lượng chất tan

trong một lượng lớn dung dịch có nồng độ xác định.

d. là nhiệt độ hòa tan của một lượng chất tan trong một lượng vô cùng lớn dung dịch có nồng độ xác định.

34. Đặc điểm của quá trình chuyển pha của chất nguyên chất là….a. thuận nghịch.b. nhiệt độ không đổi.c. không thuận nghịch.d. a, b đều đúng.

154

35. Cho 450g hơi nước ngưng tụ ở 1000C, 1atm. Biết nhiệt hóa hơi của nước ở 1000C là 539 cal/g. Nhiệt chuyển pha ngưng tụ có giá trị:a. = 539 cal/gb. = -539 cal/gc. =

d. a, b, c đều sai36. Cho 450g hơi nước ngưng tụ ở 1000C, 1atm. Biết

nhiệt hóa hơi của nước ở 1000C là 539 cal/g. Nhiệt lượng của quá trình ngưng tụ có giá trị:a. Q = 242550 cal.b. Q = - 242550 cal.c. Q = 242550 Kcal.d. Q = - 242550 Kcal.

37. Cho 450g hơi nước ngưng tụ ở 1000C, 1atm. Biết nhiệt hóa hơi của nước ở 1000C là 539 cal/g. Giá trị công tính ra được:a. A = - 18529 cal.b. A = 18529 cal.c. A = -242550 cald. A = 224550 cal.

38. Cho 450g hơi nước ngưng tụ ở 1000C, 1atm. Biết nhiệt hóa hơi của nước ở 1000C là 539 cal/g. Biến thiên nội năng của quá trình là:a. = 224021 cal.b. = -224021 cal.c. = 261079 cal.d. = -261079 cal.

155

39. Biến thiên entropy được xác định theo biểu thức sau:

a. .

b. .

c. .

d.

40. Khi trộn 200 gam nước 150C với 400 gam nước 600C, coi hệ là cô lập và nhiệt dung mol của nước lỏng là 75,35 J/mol.K. Để giải quyết bài toán trên ta phải:a. áp dụng định luật bảo toàn năng lượng.b. áp dụng định luật bảo toàn nhiệt lượng.c. áp dụng định luật bảo toàn khối lượng.d. áp dụng định luật bảo toàn vật chất.

41. Khi trộn 200 gam nước 150C với 400 gam nước 600C, coi hệ là cô lập và nhiệt dung mol của nước lỏng là 75,35 J/mol.K. Nhiệt độ của hệ đạt được sau khi trộn lẫn:a. 138Kb. 381K.c. 318K.d. 183K.

42. Cho các phản ứng:(1): C + 1/2O2 = CO(k). Có ΔG = - 110500 - 89.T (cal)(2): C + O2 = CO2(k). Có ΔG = - 393500 - 3.T (cal)(3): 2CO = C + CO2(k).

156

Phản ứng (3) có ΔG bằng:a. G = 172500 + 175.T cal b. G = - 172500 + 175.T cal c. G = - 172500 - 175.T cald. G = 172500 - 175.T cal

43. Cho các phản ứng:(1): C + 1/2O2 = CO(k). Có ΔG = - 110500 - 89.T (cal)(2): C + O2 = CO2(k). Có ΔG = - 393500 - 3.T (cal)(3): 2CO = C + CO2(k). Ở 1000K phản ứng (3) có ΔG bằng:

a. G = - 2500 cal b. G = 2500 cal c. G = -2500 Kcald. G = 2500 Kcal

44. Cho các phản ứng:(1): C + 1/2O2 = CO(k). Có ΔG = - 110500 - 89.T (cal)(2): C + O2 = CO2(k). Có ΔG = - 393500 - 3.T (cal)(3): 2CO = C + CO2(k). Ở 1000K phản ứng (3) có hằng số cân bằng Kp:

a. 35,19 atm.b. 3,519 atm.c. 35,19 (atm)-1.d. 3,519 (atm)-1.

45. Nếu có hệ thực hiện chuyển trạng thái từ rắn 1 sang rắn 2. Ta gọi hệ thực hiện quá trình:a. thăng hoa.b. nóng chảy.c. hóa hơi.

157

d. chuyển dạng thù hình.46. Đối với hệ một chất nguyên chất, quá trình nóng

chảy và quá trình đông đặc:a. là quá trình thuận nghịch đẳng nhiệt.b. là quá trình đa nhiệt.c. là quá trình thuận nghịch.d. là quá trình không thuận nghịch.

47. Khi dùng ΔS để xét chiều cho quá trình sẽ dẫn đến một giả thiết phải đặt ra là:a. hệ cô lập.b. hệ không trao đổi chất với môi trường.c. hệ mở.d. hệ trao đổi nhiệt với môi trường.

48. Hàm H, G và S có mối quan hệ ràng buộc theo mô tả toán học như sau:a. H = G - T.S.b. G = H - T.S.c. T.S = G + Hd. G = - H + T.S

49. Cho phản ứng: Cl2(k) + H2(k) = 2HCl(k), xảy ra trong bình kín. Vậy sau khi đạt cân bằng thì áp suất trong hệ sẽ:a. tăng.b. giảm.c. không thay đổi.d. không dự đoán được.

158

50. Cho phản ứng: Cl2(k) + H2(k) = 2 HCl(k), xảy ra trong bình kín, khi phản ứng diễn ra cần làm lạnh để ổn định nhiệt độ cho hệ, vậy phản ứng:a. thu nhiệt.b. tỏa nhiệt.c. sinh công.d. nhận công.

51. ΔS là tiêu chuẩn để xét chiều cho hệ:a. cô lập.b. mở.c. đóng.d. không cô lập.

52. Mô tả toán học: được áp dụng cho hệ

có tính chất:a. thuận nghịch.b. không thuận nghịch.c. quá trình bất kỳ.d. a, b, c đều sai.

53. Quá trình chuyển pha từ hơi sang rắn là quá trình:a. thu nhiệt.b. tỏa nhiệt.c. giảm áp suất.d. b và c đều đúng.

54. Cho phản ứng: CaCO3(r) = CaO(r) + CO2(k). Số pha của phản ứng là:a. 1b. 2

159

c. 3.d. 4

55. Cho phản ứng: CaCO3(r) = CaO(r) + CO2(k) là phản ứng thu nhiệt và không tự xảy ra nên:a. H > 0, S > 0, G < 0.b. H > 0, S > 0, G > 0.c. H < 0, S < 0, G > 0.d. H < 0, S < 0, G > 0.

56. Chọn phát biểu đúng:a. H2O(l) = H2O(k) có S1 < 0b. 2Cl(k) = Cl2(k) có S2 > 0c. C2H4(k) + H2(k) = C2H6(k) có S3 > 0d. N2(k) + 3H2(k) = 2NH3(k) có S4 < 0

57. Cho các phản ứng xảy ra theo chiều thuận sau :H2O(l) = H2O(k) có S1 2Cl(k) = Cl2(k) có S2 C2H4(k) + H2(k) = C2H6(k) có S3 N2(k) + 3H2(k) = 2NH3(k) có S4

Biến thiên entropy của các phản ứng là:a. S1 > 0, S2 < 0, S3 < 0, S4 < 0.b. S1 < 0, S2 > 0, S3 > 0, S4 > 0.c. S1 > 0, S2 > 0, S3 > 0, S4 < 0.d. S1 < 0, S2 < 0, S3 > 0, S4 > 0.

58. Trường hợp nào dưới đây phản ứng có thể xảy ra ở bất kỳ nhiệt độ nào:a. H < 0, S < 0b. H < 0, S > 0c. H > 0, S < 0

160

d. H > 0, S > 059. Trường hợp nào dưới đây phản ứng không thể xảy

ra ở bất kỳ nhiệt độ nào:a. H < 0, S < 0b. H < 0, S > 0c. H > 0, S < 0d. H > 0, S > 0

60. Chọn phát biểu đúng:a. H = U - TSb. F = U + PVc. G = H + TSd. G = U + PV – TS

61. Chọn phát biểu đúng:a. với hệ không cô lập, quá trình tự diễn biến

theo chiều tăng entropi cho tới khi đạt giá trị cực đại.

b. với hệ ở điều kiện đẳng nhiệt đẳng tích, quá trình tự diễn biến theo chiều tăng thế đẳng tích cho tới khi đạt giá trị cực đại.

c. với hệ có thành phần thay đổi ở điều kiện đẳng nhiệt, đẳng áp, quá trình tự diễn biến theo chiều làm tăng hóa thế cho tới khi cân bằng.

d. với hệ ở điều kiện đẳng nhiệt đẳng áp, quá trình tự diễn biến theo chiều giảm thế đẳng áp cho tới khi đạt giá trị cực tiểu.

62. Chọn phát biểu đúng:

161

a. Entropy không phải là hàm trạng thái, biến thiên entropy không phụ thuộc đường đi.

b. Entropy là thuộc tính cường độ của hệ, giá trị của nó phụ thuộc lượng chất.

c. Trong quá trình tự nhiên bất kỳ ta luôn có S < 0.

d. Entropy đặc trưng cho mức độ hỗn độn của các tiểu phân trong hệ. Mức độ hỗn độn của các tiểu phân trong hệ càng nhỏ thì giá trị của entropy càng nhỏ.

63. Nhiệt hòa tan vi phân là nhiệt hòa tan của: a. một số mol chất tan trong một lượng lớn dung

dịch có nồng độ xác định. b. một mol chất tan trong một lượng vô cùng lớn

dung dịch có nồng độ chưa xác định.c. một mol chất tan trong một lượng vô cùng lớn

dung dịch có nồng độ xác định.d. một mol chất tan trong một lượng ít dung dịch

có nồng độ xác định.64. Thông số cường độ là những thông số như thế

nào?a. không phụ thuộc vào lượng chất như: nhiệt

độ, áp suất, nồng độ, mật độ…b. phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất.c. phụ thuộc vào nồng độ.d. a, b, c đều đúng.

162

65. Nhiệt hòa tan một mol chất tan trong một lượng dung môi để tạo thành dung dịch có nồng độ xác định là:a. nhiệt hòa tan vô cùng loãng.b. nhiệt hòa tan tích phân.c. nhiệt hòa tan vi phân.d. a, b, c đều đúng.

66. Trong các ý sau đây, ý nào là nội dung của định luật Hess?a. Trong quá trình đẳng áp hoặc đẳng tích, nhiệt

phản ứng chỉ phụ thuộc vào những trạng thái trung gian.

b. Nhiệt phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu mà không phụ thuộc vào trạng thái cuối.

c. Trong quá trình đẳng áp, nhiệt phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái cuối.

d. Trong quá trình đẳng áp hoặc đẳng tích, nhiệt phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không phụ thuộc vào các trạng thái trung gian.

67. Hệ đồng thể là hệ gồm có mấy pha?a. 1 pha.b. 2 pha.c. 3 pha.d. 4 pha.

68. Trong hệ đẳng nhiệt, đẳng áp. Nếu G 0:a. quá trình không tự xảy ra.b. quá trình cân bằng.

163

c. quá trình tự xảy ra. d. cả a, b, c đều sai.

69. Entropy của quá trình đẳng nhiệt đối với khí lý tưởng có biểu thức là:a.b.

c.

d.

70. Một quá trình sẽ tự xảy ra theo các chiều hướng nào?a. từ trật tự đến hỗn độn.b. từ xác suất nhiệt động nhỏ đến xác suất nhiệt

động lớn.c. từ entropy nhỏ đến entropy lớn.d. a, b, c đều đúng

71. Dấu hiệu của trạng thái cân bằng bền trong hóa học là:a. tính bất biến theo thời gian.b. tính linh động.c. tính hai chiều.d. a, b, c đều đúng.

72. Trong các hàm sau, hãy chỉ ra hàm đặc trưng biểu diễn thế đẳng nhiệt đẳng tích?a. H U + nRTb. ∆F = ∆U - T∆Sc. ∆G = ∆H - T∆Sd. ∆U = Q - A

164

73. Trong hóa học trạng thái cân bằng có tính chất:a. là cân bằng động. b. cân bằng tuyệt đối.c. cân bằng tĩnh. d. cân bằng như cơ học.

74. Hằng số cân bằng Kp liên hệ với năng lượng tự do Gibbs như sau:a. . b. .

c. .

d. .

75. Trong biểu thức Kp = Kc(RT) Δn, vậy Δn là:a. biến thiên số mol khí trong phản ứng.b. biến thiên số mol trong phản ứng.c. biến thiên số mol của pha lỏng.d. biến thiên số mol của pha rắn.

76. Người ta gọi cân bằng phản ứng là một cân bằng động vì lý do:a. khi cân bằng phản ứng thuận và nghịch vẫn

xảy ra.b. khi cân bằng phản ứng thuận và nghịch vẫn

xảy ra cùng vận tốc.c. khi cân bằng phản ứng thuận và nghịch vẫn

xảy ra nhưng cùng chiều.d. khi cân bằng phản ứng thuận và nghịch vẫn

xảy ra nhưng khác chiều.

165

77. Các hằng số cân bằng: Kp = Kc = Kn = Kx khi phản ứng có:a. n = 1. b. n = 0.c. Δn ≠ 0.d. Δn ≠ 1.

78. Cho phản ứng: Fe2O3(r) + 3CO(k) = 2 Fe(r) + 3CO2(k), vậy hằng số cân bằng Kp có dạng:

a. .

b. .

c. .

d. .

79. Xét phản ứng: CaCO3(r) = CaO(r) + CO2(k). Vậy Kp của phản ứng trên là:a. .

b. .

c. .

d. .

80. Khi phản ứng đạt cân bằng thì:a. .b. .c.d. .

81. Khi phản ứng có Δn = 0 thì:a.

166

b.c.d.

82. Cân bằng trong phản ứng hoá học chỉ có tính chất:a. tuyệt đối.b. tương đối.c. tĩnh.d. động.

83. Cho phản ứng: CaCO3(r) = CaO(r) + CO2(k), vậy biến thiên số mol khí của hệ bằng:a. Δn = 1.b. Δn = 2.c. Δn = 3.d. Δn = 0.

84. Đun nóng một bình kín chứa 8 mol I2 và 5,3 mol H2

thì tạo ra 9,5 mol HI lúc cân bằng. Hằng số cân bằng của phản ứng là:a. Kc = 5,36b. Kc = 59,0c. Kc = 50,9d. Kc = 5,63


thì tạo ra 9,5 mol HI lúc cân bằng. Lượng HI thu được khi xuất phát từ 8 mol I2 và 3 mol H2 là:a. 5,36 molb. 5,70 molc. 5,74 mold. 5,66 mol

167


thì tạo ra 10 mol HI lúc cân bằng. Hằng số cân bằng của phản ứng là:a. Kc = 50,90b. Kc = 6,67c. Kc = 65,67d. Kc = 66,67


thì tạo ra 10 mol HI lúc cân bằng. Lượng HI thu được khi xuất phát từ 8 mol I2 và 3 mol H2 là:a. 17,56 molb. 5,70 molc. 5,75 mold. 5,80 mol

88. Có thể điều chế Clo bằng phản ứng:4HCl(k) + O2(k) = 2H2O(h) + 2Cl2(k)

Ở 3860C và áp suất 1 atm, khi cho 1 mol HCl tác dụng với 0,48 mol O2 thì khi cân bằng sẽ thu được 0,402 mol Cl2. Hằng số cân bằng Kp của phản ứng là:

a. Kp = 80,2 atm-1

b. Kp = 80,2 atmc. Kp = 81,2 atm-1

d. Kp = 81,2 atm89. Có thể điều chế Clo bằng phản ứng:

4HCl(k) + O2 = 2H2O(h) + 2Cl2Ở 3860C và áp suất 1 atm, khi cho 1 mol HCl tác

dụng với 0,48 mol O2 thì khi cân bằng sẽ thu được

168

0,402 mol Cl2. Tổng số mol khí (∑ni) tại thời điểm cân bằng là:

a. 1,279 molb. 1,297 molc. 1,209 mold. 0,882 mol

90. n của phản ứng: 4HCl(k) + O2(k) = 2H2O(h) + 2Cl2(k), có giá trị là:a. -1b. 0c. 1d. 2

91. Sắt tác dụng với hơi nước theo phản ứng:3Fe(r) + 4H2O(h) = Fe3O4(r) + 4H2(k)

Ở 2000C, nếu áp suất ban đầu của hơi nước là 1,315 atm, thì khi cân bằng áp suất riêng phần của hydro là 1,255 atm. Lượng hydro tạo thành khi cho hơi nước ở 3 atm vào một bình có thể tích 2 lit.

a. 0,269 gb. 0,529 gc. 0,296 gd. 0,882 g

92. Sắt tác dụng với hơi nước theo phản ứng:3Fe(r) + 4H2O(h) = Fe3O4(r) + 4H2(k)

Ở 2000C, nếu áp suất ban đầu của hơi nước là 1,315 atm, thì khi cân bằng, áp suất riêng phần của hydro là 1,255 atm. Hằng số cân bằng Kp của phản ứng là:

169

a. Kp = 1,91.105

b. Kp = 19,1.105

c. Kp = 191.105

d. Kp = 0,191.105

93. n của phản ứng: 3Fe(r) + 4H2O(h) = Fe3O4(r) + 4H2(k), có giá trị là:

a. -1b. 0c. 1d. 2

94. Hằng số cân bằng Kp ở 250C và 500C của phản ứng:CuSO4.3H2O(r) = CuSO4(r) + 3 H2O(h), lần lượt là 10-6 và 10-4 atm3. Hiệu ứng nhiệt trung bình trong khoảng nhiệt độ trên là:a. 352,31 kcalb. 25,943 kcalc. -352,31 kcald. -25,231 kcal

95. Áp suất hơi do sự phân ly của một chất tạo thành là đặc trưng cho chất đó ở mỗi nhiệt độ và được gọi là áp suất phân ly. Khi nhiệt độ tăng, áp suất phân ly…a. không thay đổi.b. tăng.c. giảm.d. không xác định được.

96. Sắt tác dụng với hơi nước theo phản ứng:

170

3Fe(r) + 4H2O(h) = Fe3O4(r) + 4H2(k)Hằng số cân bằng Kp của phản ứng là:

a.

b.

c.

d.

97. Cho phản ứng thuận nghịch sau:N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k)

Hằng số cân bằng Kp của phản ứng là:

a.

b.

c.

d.

98. Ở một nhiệt độ, phản ứng thuận nghịch dưới đây có hằng số cân bằng Kc = 4.

A + B C + DTại một thời điểm nào đó, ta có nồng độ mol của từng chất như sau: [A] = 0,2 M; [B] = 0,2M; [C] =

171

0,2M; [D] = 0,4M. Phát biểu nào dưới đây là đúng ứng với thời điểm này:a. phản ứng đang ở trạng thái cân bằng.b. phản ứng đang diễn theo chiều thuận.c. phản ứng đang diễn theo chiều nghịch.d. không thể biết được.


A + B C + DTại một thời điểm nào đó, ta có nồng độ mol của

từng chất như sau: [A] = 0,1 M; [B] = 0,2M; [C] = 0,2M; [D] = 0,4M. Phát biểu nào dưới đây là đúng ứng với thời điểm này:

a. phản ứng đang ở trạng thái cân bằng.b. phản ứng đang diễn theo chiều thuận.c. phản ứng đang diễn theo chiều nghịch.d. không thể biết được.


A + B C + DTại một thời điểm nào đó, ta có nồng độ mol của

từng chất như sau: [A] = 0,1 M; [B] = 0,1M; [C] = 0,3M; [D] = 0,3M. Phát biểu nào dưới đây là đúng ứng với thời điểm này:

a. phản ứng đang ở trạng thái cân bằng.b. phản ứng đang diễn theo chiều thuận.c. phản ứng đang diễn theo chiều nghịch.d. không thể biết được.

172

101. Cho phản ứng sau:2HI(k) H2(k) + I2(k), có hằng số cân

bằng .

Phần trăm khối lượng HI phân hủy là:a. 10%b. 20%c. 30%d. 40%

102. Cho phản ứng: CO2(k) + H2(k) CO(k) + H2O(k)

có hằng số cân bằng KC = 9/4. Giả sử lúc đầu ta đưa vào bình phản ứng 1 mol CO2, 1 mol H2, 1 mol CO và 1 mol H2O. Vậy, tại thời điểm cân bằng số mol CO là:

a. 0,12 molb. 0,24 molc. 1,20 mold. 2,40 mol

103. Trộn 1,0 mol A, 1,4 mol B và 0,5 mol C vào bình dung tích 1,0 lít. Phản ứng xảy ra: A(k) + B(k) 2C(k)khi cân bằng nồng độ của C là 0,75 M. Hằng số

cân bằng Kc của phản ứng là:a. 0,05b. 0,50c. 5,0d. 50

173

104. Phản ứng 2NO2 N2O4 có Kp = 9,18 ở 250C, ở cùng nhiệt độ đó một hỗn hợp gồm: 0,90 atm N2O4 và 0,10 atm NO2 thì phản ứng sẽ xảy ra:a. theo chiều thuận.b. theo chiều nghịch.c. theo chiều tăng áp suất.d. theo chiều giảm số mol khí.

105. Phản ứng 2NO2 N2O4. Khi làm lạnh phản ứng thì màu nâu nhạt dần. Vậy:a. phản ứng theo chiều thuận và thu nhiệt.b. phản ứng theo chiều nghịch và thu nhiệt.c. phản ứng theo chiều thuận và tỏa nhiệt.d. phản ứng theo chiều nghịch và tỏa nhiệt.

106. Khi hạ nhiệt độ của phản ứng 2NO2 N2O4

thì màu nâu nhạt dần. Vậy Kp:a. tăng.b. giảm.c. không đổi.d. không đủ dữ kiện để khẳng định.

107. Độ tự do của hệ có ý nghĩa:a. cho biết số thông số nhiệt động độc lập tối

thiểu dùng để xác lập hệ ở trạng thái cân bằng.

b. cho biết số thông số nhiệt động phụ thuộc tối thiểu dùng để xác lập hệ ở trạng thái cân bằng.

174

c. cho biết số thông số nhiệt động độc lập tối thiểu dùng để xác lập hệ ở trạng thái không cân bằng.

d. cho biết số thông số nhiệt động phụ thuộc tối thiểu dùng để xác lập hệ ở trạng thái không cân bằng.

108. Pha là khái niệm dùng để mô tả:a. một tập hợp những phần đồng thể có trong

hệ.b. một tập hợp những phần đồng thể tồn tại

trong hệ.c. một tập hợp những phần đồng thể có trong hệ

mà có cùng tính chất lý hóa ở mọi điểm.d. một tập hợp những phần đồng thể có trong hệ

mà tính chất vật lý và hóa học là đồng nhất.109. Hỗn hợp FeO và CuO có số pha bằng:

a. 2.b. 1.c. 0.d. 3.

110. Cấu tử:a. là số hợp phần tối thiểu tạo ra hệ và không thể

tách ra khỏi hệ.b. là số hợp phần tối thiểu tạo ra hệ và có thể

tách ra khỏi hệ.c. là số hợp phần có mặt trong hệ và không thể

tách ra khỏi hệ.

175

d. là số hợp phần có mặt trong hệ và có thể tách ra khỏi hệ.

111. Độ tự do tính theo qui tắc pha Gibbs:a. c = k - f + n.b. c = k - n + f.c. c = f - n + k.d. c = k - f - n.

112. Cho hệ: NaIO3(r) = NaI(r) + 3/2O2(k). Biết NaIO3

và NaI tạo dung dịch rắn. Vậy số pha f của hệ:a. 3.b. 2.c. 1.d. 0

113. Số thông số bên ngoài n tác động lên hệ:a. 0.b. 2.c. 2 (P= hằng số).d. 2 (T= hằng số).

114. Cho hệ: NaIO3(r) = NaI(r) + 3/2O2(k). Số phương trình liên hệ về nồng độ q là:a. 0.b. 1.c. 2.d. 3.

115. Cho hệ: NaIO3(r) = NaI(r) + 3/2O2(k). Biết NaIO3 và NaI tạo dung dịch rắn. Độ tự do của hệ là:a. 0.b. 1.

176

c. 2.d. 3.

116. Thông qua giản đồ pha ta sẽ:a. định tính được các quá trình chuyển pha.b. định lượng các quá trình chuyển pha.c. định tính và định lượng các quá trình.d. định tính và định lượng các quá trình chuyển

pha.117. Cho giản đồ pha:

Qua giản đồ pha ta thấy:a. hàm lượng của cấu tử A lớn hơn cấu tử B.b. hàm lượng của cấu tử B lớn hơn cấu tử A.c. hàm lượng của cấu tử B bằng cấu tử A.d. a, b, c đều sai.

118. Cho giản đồ:

Hệ M có thành phần:a. xA = 0,2b. xB = 0,2c. xA = 0,8d. a, b, c đều sai

119. Cho giản đồ pha hệ ba cấu tử như sau:

177

Qua giản đồ ta có:a. Các điểm hệ thuộc cạnh song song với BC sẽ

biểu diễn cho hệ có cùng thành phần cấu tử A.

b. Các điểm hệ thuộc cạnh song song với BC sẽ biểu diễn cho hệ có cùng thành phần cấu tử B.

c. Các điểm hệ thuộc cạnh song song với BC sẽ biểu diễn cho hệ có cùng thành phần cấu tử C.

d. Các điểm hệ thuộc cạnh song song với BC sẽ biểu diễn cho hệ có cùng thành phần cấu tử B và C.

120. Cho giản đồ pha hệ ba cấu tử như sau:

Khi tăng nồng độ cấu tử A thì điểm hệ M sẽ:a. di chuyển về đỉnh A.b. di chuyển về đỉnh B.c. di chuyển về đỉnh C.d. đứng yên không đổi.

121. Khi một hệ ban đầu tách thành 2 hệ con thì:a. các điểm hệ phải thẳng hàng.b. các điểm hệ tạm thành một tam giác.c. các điểm hệ ở trên một đường tròn.d. a, b, c đều sai.

178

122. Cho quá trình sau: NH4Cl(r) = NH3(h) + HCl(k). Độ tự do của hệ:a. 2.b. 1c. 0.d. 3.

123. Hệ có độ tự do c = 1, trong đó biết hệ chịu sự tác động bởi 2 yếu tố nhiệt độ (T) và áp suất (P). Vậy ta có thể nói:a. sẽ tìm được một hàm số biểu diễn quan hệ

hai thông số T, P của hệ.b. ứng với mỗi giá trị của T ta sẽ có một giá trị

của P và ngược lại.c. mô tả toán học của hệ là một hàm chỉ có một

biến với miền xác định là R.d. a, b và c đúng.

124. Thép là một hợp kim giữa Fe và C, vậy số pha của thanh thép trên bằng:a. f = 1.b. f = 2.c. f = 3.d. f = 0.

125. Số pha của hệ sẽ bằng số bề mặt phân chia pha cộng thêm:a. 1.b. 2.c. 3.d. 4.

179

126. Nước có 9 trạng thái tồn tại khác nhau, trong cùng một điều kiện nhiệt độ và áp suất thì số pha tối đa mà nước có thể tồn tại là:a. 1.b. 2.c. 3.d. 4.

127. Cho giản đồ tam giác đều của hệ ba cấu tử ABC như sau:

Có bao nhiêu hệ 1 cấu tử:a. 1.b. 2.c. 3.d. 0.

128. Tam giác ABC trên có bao nhiêu loại hệ 2 cấu tử:a. 1.b. 2.c. 3.d. 0.

129. Tam giác ABC trên có bao nhiêu hệ 3 cấu tử:a. có 3 hệ.b. có 33 hệ.c. có 3! hệ.d. có vô số hệ.

180

130. Theo qui tắc đường thẳng liên hợp thì từ một hệ M khi tách pha thành hai hệ con, thì các điểm hệ phải:a. nằm trên cùng một mặt phẳng.b. nằm trên cùng một đường thẳng.c. nằm trên cùng một đường cong.d. không nằm trên cùng một đường thẳng.

131. Trên giản đồ pha, khi điểm hệ chạy về phía cấu tử nào thì:a. hàm lượng của cấu tử đó tăng lên.b. hàm lượng của cấu tử đó giảm xuống.c. hàm lượng của cấu tử đó không thay đổi.d. hàm lượng có thể tăng, có thể giảm.

132. Hiện tượng thẩm thấu là quá trình vật lý:a. chuyển chất qua màng bán thấm.b. chuyển dung môi qua màng bán thấm.c. chuyển chất tan qua màng bán thấmd. chuyển dung môi và chất tan qua màng bán

thấm133. Quá trình thẩm thấu khi cân bằng sẽ tạo ra một áp

suất p, áp suất đó có ý nghĩa là:a. áp suất cản trở quá trình thẩm thấu xảy ra.b. áp suất của môi trường cộng với hệ.c. áp suất thủy tĩnh của cột dung môid. áp suất của khí quyển

134. Màng bán thấm có tính chất:a. chuyển dung môi theo 2 chiều.b. chuyển dung môi theo 1 chiều.c. thấm ướt một bên.

181

d. thấm theo một hướng.135. Quá trình rút một chất nào đó ra khỏi hỗn hợp bằng

một dung môi thích hợp gọi là:a. quá trình chiết.b. quá trình lôi cuốn bằng dung môi.c. quá trình trích li.d. a,b,c đều đúng.

136. Quá trình chiết dựa trên định luật nào sau đây:a. định luật Raoult.b. định luật Hess.c. định luật bảo toàn khối lượng.d. định luật phân bố Nernst.

137. Dung dịch là một hệ có tính chất:a. đồng nhất có từ hai cấu tử trở lên.b. đồng thể có từ hai cấu tử trở lên.c. đồng nhất giữa hai pha: pha phân tán và pha

liên tục.d. đồng thể giữa hai pha: pha phân tán và pha

liên tục.138. Dung dịch nước muối chưa bão hòa:

a. là hệ dị thể.b. là hệ đồng thể.c. là hệ vi dị thể.d. là hệ 2 pha.

139. Cho áp suất hơi bão hoà của HCN theo nhiệt độ như sau: lgP (mmHg) = 7,04 - 1237/T. Nhiệt độ sôi của HCN ở điều kiện thường là:a. 14,20C.

182

b. 24,40C.c. 34,20C.d. 44,20C.

140. Cho áp suất hơi bão hoà của HCN theo nhiệt độ như sau: lgP (mmHg) = 7,04 - 1237/T. Nhiệt chuyển pha ( ) của HCN có giá trị:

a. 5659 cal/mol.b. 5569 cal/mol.c. 5695 cal/mol.d. 5965 cal/mol

141. Tính chất của dung dịch lý tưởng là:a. .b. .

c. Biến thiên các đại lượng nhiệt động bằng không.

d. cả a, b, c đều đúng.142. Dung dịch vô cùng loãng có tính chất:

a. như dung dịch lý tưởng.b. như dung dịch thực.c. như dung dịch keo. d. như dung dịch rắn.

143. Tính chất của dung dịch thực là:a. .b. .

c. .d. .

144. Cho khí: G(khí) = G(dung dịch) và dòng khí G là nguyên chất đơn nguyên tử. Vây ?

183

a. .b. .c. .d. a và b đúng

145. Cho khí: G(khí) = G(dung dịch). Hằng số cân bằng của phản ứng được biểu diễn cho pha lỏng như sau:a. Kx = xl

G.b. Kx = xh

G.

c.

d.

146. Định luật Raoult áp dụng cho:a. dung dịch lý tưởng.b. dung dịch vô cùng loãng.c. dung dịch thực.d. a và b đúng.

147. Nội dung của định luật Raoult thể hiện qua mô tả toán học như sau:a. Pi = P0

i.xli.

b. Pi = P0i.xh

i.c. Pi = Ki.xl

i.d. Pi = Ki.x h

i.148. Định luật Konovalop I mô tả toán học như sau:

a. .

b. .

184

c. .

d.

149. Ý nghĩa vật lý của α là:a. hệ số tách.b. khả năng tách rời từng cấu tử.c. khả năng bay hơi của từng cấu tử.d. khả năng phân li

150. Giản đồ nhiệt độ thành phần của hệ Al - Si không đồng hình biểu diễn như sau:

Vùng III có tính chất:a. bão hoà Al.b. cân bằng giữa Al (r) và Al (l).c. bắt đầu kết tinh Si.d. bão hoà Si.


185

Độ tự do của vùng II là:a. 2.b. 1.c. 0.d. 3.


Điểm eutecti của giản đồ có tính chất:a. Al kết tinh nhưng Si thì không .b. Al - Si kết tinh đồng thời.c. Si kết tinh nhưng Al thì không.d. b và c đều đúng.


186

Hệ có thành phần XSi = 0,45 thì khi tiến hành đa nhiệt sẽ:

a. bão hòa Al trước.b. bão hòa Si trước .c. bão hòa cả hai.d. không thể bão hòa Al.


Khi hệ có thành phần XSi = 0,45 thì tinh thể đầu tiên xuất hiện ở nhiệt độ:

a. 14000C.b. 15000C.c. 16000C.d. 15500C.

187


Ở nhiệt độ 15000C và có thành phần XSi = 0,85 thì hệ có tính chất như sau:

a. Si đã kết tinh một phần .b. Al chưa kết tinh .c. dung dịch bão hoà Si.d. a, b, c đúng.


Quá trình kết tinh sẽ kết thúc tại nhiệt độ:a. nhiệt độ eutecti.b. tại 5000C.c. tại 10000C.

188

d. tại 12500C.157. Áp suất hơi bão hòa của niken cacbonyl ở 00C và

130C lần lượt bằng 129 mmHg và 224 mmHg. Nhiệt hóa hơi của niken cacbonyl là:a. 6585 cal/mol.b. - 6585 cal/mol.c. 6585 kcal/mol.d. a, b và c đều sai

158. Áp suất hơi bão hòa của niken cacbonyl ở 00C và 130C lần lượt bằng 129 mmHg và 224 mmHg. Nhiệt độ sôi của nikencacbonyl ở điều kiện thường:a. 2830K.b. 2380K.c. 3280K.d. 3820K.

159. Cho giản đồ pha hệ hai cấu tử A - B như sau:

Độ tự do tại điểm Q là:a. 0.b. 1.

189

c. 2.d. 3.

160. Nhiệt độ sẽ thay đổi thế nào khi thực hiện quá trình chuyển pha hệ một cấu tử nguyên chất :a. không thay đổi.b. thay đổi theo thời gian.c. chỉ thay đổi khi có tạp chất.d. a và c đúng.

161. Dung dịch lý tưởng được tạo thành từ:a. các phần tử chất giống nhau về tính chất vật

lý.b. các phần tử chất giống nhau về tính chất hóa

học.c. các phần tử chất giống nhau cả về tính chất

vật lý và tính chất hoá học.d. a, b, c đều sai.

162. Dung dịch thực khác với dung dịch lý tưởng ở đặc điểm:a. tổng lực tương tác giữa các phần tử bằng

không.b. lực tương tác giữa các phần tử khác không.c. lực tương tác giữa các phần tử bằng nhau và

bằng không.d. lực tương tác giữa các phần tử không giống

nhau và khác không.163. Dung dịch lý tưởng là dung dịch có tính chất:

a. tổng lực tương tác giữa các phần tử bằng không.

190

b. lực tương tác giữa các phần tử khác không.c. lực tương tác giữa các phần tử bằng nhau và

bằng không.d. lực tương tác giữa các phần tử không giống

nhau và khác không.164. Hệ đồng thể có số pha (f) bằng:

a. f = 1.b. f = 2.c. f = 3.d. f = 0.

165. Qui tắc ưu tiên khi chọn dung môi để hòa tan phải dựa vào:a. độ phân cực giống nhau.b. độ phân cực khác nhau.c. độ âm điện giống nhau.d. độ âm điện khác nhau.

166. Hiện nay vật chất có bao nhiêu trạng thái tồn tại:a. 1.b. 2.c. 3.d. 4.

167. Khi tiến hành chưng cất một hệ có điểm sôi đúng vào thành phần của điểm đẳng phí, thì nhiệt độ của hệ sẽ:a. tăng.b. giảm.c. không thay đổi.d. a, b, c đều sai

191

168. Tại điểm eutecti của hệ 2 cấu tử, độ tự do C của hệ bằng:a. 0.b. 1.c. 2.d. 3

169. Định luật Konovalop I chỉ áp dụng cho dung dịch:a. thực.b. lý tưởng.c. dung dịch keo.d. dung dịch rắn.

170. Hằng số α trong công thức của định luật Konovalop I, gọi là:a. hệ số chưng cất.b. hệ số tách.c. hệ số lỏng - hơi.d. a, b đều đúng

171. Hằng số α trong công thức của định luật Konovalop I càng lớn thì:a. nhiệt độ sôi hai chất càng gần nhau.b. nhiệt độ sôi của hai chất càng xa nhau.c. nhiệt độ sôi của hai chất bằng nhau.d. a, b và c đều sai.

172. Khi hòa tan chất rắn vào chất lỏng tạo thành dung dịch, tính chất của dung dịch sẽ thay đổi như thế nào:a. nhiệt độ sôi của dung dịch tăng so với nhiệt độ

sôi của dung môi nguyên chất.

192

b. nhiệt độ sôi của dung dịch giảm so với nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất.

c. áp suất hơi của dung dịch giảm so với áp suất hơi của dung môi nguyên chất.

d. cả a và c đúng.173. Áp suất thẩm thấu của dung dịch phụ thuộc vào

yếu tố nào:a. nồng độ của dung dịch.b. trạng thái của dung dịch.c. áp suất hơi của dung dịch.d. cả b và c đúng.

174. Áp suất thẩm thấu của dung dịch sẽ giảm khi:a. nhiệt độ giảm.b. nhiệt độ tăng.c. nồng độ dung dịch tăng.d. độ điện ly giảm.

175. Áp suất thẩm thấu của dung dịch tăng khi:a. nhiệt độ dung dịch tăng.b. nhiệt độ dung dịch giảm.c. áp suất hơi của dung dịch giảm.d. cả a và c đều đúng.

176. Nhiệt độ sôi của dung dịch chứa chất tan không bay hơi sẽ thay đổi như thế nào nếu nồng độ của dung dịch tăng.a. tăng.b. giảm. c. không ảnh hưởng.d. chưa xác định được.

193

177. Nhiệt độ kết tinh của dung dịch chứa chất tan không bay hơi sẽ thay đổi như thế nào nếu nồng độ của dung dịch tăng.a. tăng.b. giảm. c. không ảnh hưởng.d. chưa xác định được.

178. Trong một hệ gồm hai hệ con. Để xác định thành phần của các hệ con phải sử dụng qui tác nào:a. qui tắc liên tục.b. qui tắc đường thẳng liên hợp.c. qui tắc đòn bẩy.d. qui tắc khối tâm.

179. Áp suất hơi của dung dịch phụ thuộc vào yếu tố nào:a. nhiệt độ, bản chất của dung môi và chất tan.b. thành phần của các cấu tử trong pha lỏng.c. áp suất tổng.d. cả a, b, c đều đúng.

180. Nhiệt chuyển pha của một cấu tử phụ thuộc vào yếu tố nào:a. nhiệt độ.b. áp suất.c. thể tích riêng.d. cả a, b, c đều đúng.

181. Sự hòa tan của chất khí vào trong lỏng phụ thuộc vào yếu tố nào:

194

a. nhiệt độ áp suất và bản chất của chất khí và lỏng.

b. nhiệt dung riêng của chất khí và lỏng.c. nhiệt hoá hơi của chất lỏng.d. nhiệt ngưng tụ của chất lỏng.

182. Xác định nhiệt độ sôi của nước ở 2 atm. Biết nhiệt hóa hơi của nước 9702 (cal/mol). a. 120,90Cb. 2000Cc. 206,20Cd. 80,50C

183. Xác định áp suất hơi của dung dịch chứa 2 mol A và 1 mol B. Cho biết áp suất hơi của A và B nguyên chất lần lượt là 120,2 và 36,7 mmHg.a. 277,1 mmHgb. 193,6 mmHgc. 92,37 mmHgd. 64,53 mmHg

184. Xác định nhiệt độ kết tinh của dung dịch chứa 5g urê (M = 60 g/mol) trong 100g nước. Cho biết hằng số nghiệm lạnh của nước là 1,86.a. -1,550Cb. 1,550Cc. 1,480Cd. - 1,480C

185. Xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch chứa 10g đường glucose (M=180g/mol) trong một 100ml dung dịch ở 300C.

195

a. 0,0138 atmb. 13,8 atmc. 0,0137 atmd. 33,44 atm

186. Một dung dịch được xem là dung dịch lý tưởng phải có đặc điểm gì:a. lực tương tác giữa các phân tử cùng loại và

các phân tử khác loại là như nhau.b. khi tạo thành dung dịch không có hiệu ứng

nào (V = 0, U=0, H = 0).c. thành phần của chất tan rất bé so với thành

phần của dung môi.d. Cả a và b đều đúng.

187. Một dung dịch được xem là dung dịch vô cùng loãng phải có đặc điểm gì:a. lực tương tác giữa các phân tử cùng loại và

các phân tử khác loại là như nhau.b. khi tạo thành dung dịch không có hiệu ứng

nào (V = 0, U=0, H = 0).c. thành phần của chất tan rất bé so với thành

phần của dung môi.d. Cả a và b đều đúng.

188. Sử dụng phương pháp nào để tách hai cấu tử nước và etanol tan lẫn vào nhau.a. chưng cất.b. trích ly.c. chiết tách. d. kết tinh.

196

189. Phương trình hấp phụ Langmuir chỉ áp dụng cho:a. hấp phụ đơn lớp.b. hấp phụ đa lớp.c. hấp thụ đa lớp.d. hấp thụ đơn lớp.

190. Hiện nay để xác định diện tích bề mặt riêng cho chất rắn người ta dùng phương pháp hấp phụ và giải hấp phụ Nitơ lỏng. Vậy thuyết hấp phụ nào cho kết quả đáng tin cậy nhất:a. Langmuir.b. B.E.T.c. Brunauer.d. Freundlich

191. Quá trình hấp phụ vật lý khác với hấp phụ hóa học:a. nhiệt hấp phụ nhỏ.b. là thuận nghịch.c. không làm biến đổi chất hấp phụ.d. a, b và c đúng.

192. Trong hệ dị thể các phần tử trong lòng một pha có tính chất khác với các phần tử trên ranh giới các pha là:a. cân bằng về ngoại lực.b. không cân bằng về ngoại lực.c. luôn hướng về bề mặt phân chia pha.d. là chất hoạt động bề mặt.

193. Chất hoạt động bề mặt là chất chỉ có tác dụng:a. trong lòng pha.b. trên ranh giới của bề mặt phân chia pha.

197

c. bất cứ nơi nào của hệ.d. b, c đều đúng.

194. Sức căng bề mặt:a. là năng lượng tự do bề mặt tính cho một đơn

vị diện tích bề mặt phân chia pha.b. là năng lượng bề mặt tính cho một đơn vị diện

tích bề mặt.c. là năng lượng tự do bề mặt tính cho một đơn

vị diện tích bề mặt riêng.d. là năng lượng bề mặt tính cho một đơn vị diện

tích bề mặt riêng. 195. Quá trình hấp phụ sẽ:

a. làm giảm ΔG của pha khí.b. làm giảm ΔG của hệ.c. là quá trình tỏa nhiệt.d. a và c đều đúng.

196. Vai trò của chất hoạt động bề mặt:a. làm giảm sức căng bề mặt.b. làm giảm năng lượng tự do.c. tạo nhũ hóa.d. tạo mi - xen.

197. Sức căng bề mặt chi phối:a. khả năng thấm ướt.b. khả năng hòa tan.c. khả năng thẩm thấu.d. khả năng tạo bọt.

198. Trong hấp phụ khí và hơi trên bề mặt chất rắn thì:

198

a. hấp phụ là sự tăng nồng độ của khí (hơi) trên bề mặt phân chia pha.

b. hấp phụ là sự tăng nồng độ của khí (hơi) trên bề mặt pha rắn.

c. chất bị hấp phụ là chất thực hiện quá trình hấp phụ.

d. cả a, b, c đều đúng.199. Chọn phát biểu đúng nhất:

a. Chất bị hấp phụ là chất thực hiện sự hấp phụ.b. Chất bị hấp phụ là chất bị thu hút lên trên bề

mặt chất hấp phụ.c. Chất hấp phụ là chất có bề mặt thực hiện sự

hấp phụ.d. Cả b và c.

200. Trong hấp phụ dựa vào lực hấp phụ ta chia hấp phụ thành:a. hấp phụ ion và hấp phụ trao đổi.b. hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa họcc. hấp phụ hóa học và hấp phụ trao đổi.d. hấp phụ vật lý và hấp phụ ion

201. Chọn phát biểu đúng nhất:a. trong hấp phụ, khi nhiệt độ tăng thì độ hấp

phụ giảm do quá trình hấp phụ thường thu nhiệt.

b. trong hấp phụ, khi nhiệt độ tăng thì độ hấp phụ tăng do quá trình hấp phụ thường thu nhiệt.

199

c. trong hấp phụ, khi áp suất và nồng độ chất bị hấp phụ tăng thì độ hấp phụ tăng nhưng có giá trị giới hạn.

d. trong hấp phụ, khi áp suất và nồng độ chất bị hấp phụ tăng thì độ hấp phụ tăng nhưng không có giá trị giới hạn.

202. Chọn phát biểu đúng:a. Hệ phân tán là hệ bao gồm các hạt phân bố

trong một môi trường nào đó, các hạt luôn luôn là một cấu tử.

b. Hệ phân tán là hệ bao gồm các hạt phân bố trong một môi trường nào đó, các hạt luôn luôn là nhiều cấu tử.

c. Hệ phân tán là hệ bao gồm pha phân tán và môi trường phân tán, pha phân tán luôn luôn là nhiều cấu tử.

d. Hệ phân tán là hệ bao gồm pha phân tán và môi trường phân tán với pha phân tán có thể là một hoặc nhiều cấu tử.

203. Cấu tạo của mixen keo bao gồm:a. Nhân, lớp hấp phụ và ion tạo thế.b. Nhân, lớp hấp phụ và lớp khuyếch tán.c. Nhân, ion tạo thế và lớp khuyếch tán.d. Nhân ion đối và ion tạo thế.

204. Điện tích của hạt mixen keo được quyết định bởi:a. nhân keo. b. lớp khuyếch tán.c. ion tạo thế.

200

d. ion đối.205. Thực hiện phản ứng trao đổi để điều chế keo AgI

khi cho dư AgNO3: AgNO3 + KI = AgI + KNO3. Ký hiệu keo sẽ là:a. [ mAgI nNO3

- (n-x)Ag+ ].xAg+. b. [ mAgI nAg+ (n-x)NO3

- ].xNO3-.

c. [ mAgI nAg+ (n+x)NO3- ].xNO3

-. d. [ mAgI nNO3

- (n+x)Ag+ ].xAg+. 206. Keo hydronol sắt (III) được điều chế bằng cách cho

từ từ FeCl3 vào nước sôi. Ký hiệu của keo là:a. [ mFe(OH)3. nFe3+( 3n – x) Cl-].xCl-

b. [ mFe(OH)3. Fe3+( 3n – x) Cl-].xCl-

c. [ mFe(OH)3. nFe3+( 3n + x) Cl-].xCl-

d. [ mFe(OH)3. nFe3+( n - x) Cl-].xCl- 207. Keo hydronol sắt (III) được điều chế bằng cách cho

từ từ FeCl3 vào nước sôi. Ion tạo thế là:a. Cl- b. Fe3+

c. OH- d. H+

208. Keo hydronol sắt (III) được điều chế bằng cách cho từ từ FeCl3 vào nước sôi. Hạt keo mang điện tích là:a. âm b. dươngc. không mang điện tích d. không thể xác định

201

209. Thực hiện phản ứng trao đổi để điều chế keo AgI khi cho dư AgNO3: AgNO3 + KI = AgI + KNO3. Ion tạo thế là:a. K+ b. I-

c. Ag+ d. NO3

-

210. Cho 3 hệ phân tán: huyền phù, keo và dung dịch thực. Độ phân tán của chúng là:a. hệ keo < dung dịch thực < huyền phùb. dung dịch thực < hệ keo < huyền phùc. huyền phù < hệ keo < dung dịch thựcd. hệ keo < huyền phù < dung dịch thực.

211. Dung dịch keo là hệ phân tán có kích thước hạt phân tán nằm trong khoảng:a. nhỏ hơn 10-8cmb. lớn hơn 10-3cmc. từ 10-7cm đến 10-5cmd. từ 10-5cm đến 10-3cm

212. Hệ phân tán lỏng trong lỏng gọi là hệ:a. huyền phùb. sương mùc. sol lỏngd. nhũ tương

213. Nếu dung dịch keo có kích thước trung bình của hạt phân tán là 20A0, độ phân tán của dung dịch keo này là:a. 0,05

202

b. 0,005c. 200d. 0,2

214. Để điều chế dung dịch keo đơn phân tán bằng phương pháp ngưng tụ từ dung dịch thực, thì mối quan hệ giữa tốc độ tạo mầm (V1) và tốc độ phát triển mầm (V2) phải thỏa mãn điều kiện sau:a. V1 << V2

b. V1 >> V2

c. V1 = V2

d. V1 » V2

215. Hệ keo chỉ có khả năng phân tán ánh sáng khi mối quan hệ giữa bước sóng ánh sáng () và đường kính hạt phân tán (d) thỏa mãn điều kiện sau:a. ³ db. = dc. < dd. > d

216. Ánh sáng bị phân tán mạnh qua hệ keo khi nó có bước sóng ánh sáng :a. lớnb. trung bìnhc. nhỏd. a, b, c đều đúng

217. Ngưỡng keo tụ là:a. Nồng độ tối đa của chất điện ly cần thiết để

gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định.

203

b. Nồng độ tối thiểu của chất điện ly cần thiết để gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định.

c. Nồng độ tối thiểu của chất phân tán cần thiết để gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định.

d. Nồng độ tối đa của chất phân tán cần thiết để gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định.

218. Các tính chất điện học của hệ keo bao gồm:a. tính chất điện di và điện thẩmb. tính chảy và sa lắngc. tính chất điện di và sa lắngd. a, b đều đúng.

219. Trong các mối tương quan giữa các áp suất thẩm thấu của các dung dịch sau đây, mối tương quan nào là đúng?a. dd lý tưởng > dd điện ly > dd keo

b. dd lý tưởng < dd keo < dd điện ly c. dd keo < dd lý tưởng < dd điện ly d. dd lý tưởng < dd điện ly < dd keo

220. Định luật tác dụng khối lượng chỉ được áp dụng cho:a. tác chất tham gia phản ứng.b. phản ứng đơn giản, một giai đoạn.c. phản ứng nhiều giai đoạn nối tiếp nhau.d. a, b đều đúng.

221. Hằng số tốc độ phản ứng phụ thuộc chủ yếu vào:a. nhiệt độ.b. áp suất.c. nồng độ.

204

d. thể tích.222. Chọn phát biểu đúng:

a. Động hóa học là một phần của hóa lý nghiên cứu về tốc độ, cơ chế của các quá trình hóa học và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ quá trình hóa học.

b. Động hóa học nghiên cứu về chiều hướng và giới hạn của các quá trình hóa học.

c. Động hóa học và nhiệt động học đều có phương pháp nghiên cứu giống nhau là đều dựa vào trạng thái đầu và cuối của quá trình.

d. Động hóa học nghiên cứu về chiều hướng và các yếu tố ảnh hưởng đến chiều hướng và giới hạn của quá trình.

223. Chọn phát biểu đúng:a. Phản ứng đồng thể là phản ứng có các chất

tham gia phản ứng không ở cùng pha với nhau còn phản ứng dị thể là phản ứng nhiều pha.

b. Phản ứng đồng thể là phản ứng có các chất tham gia phản ứng ở cùng pha với nhau còn phản ứng dị thể là phản ứng có các chất ở khác pha với nhau.

c. Khi phản ứng xảy ra trong điều kiện đẳng tích và đẳng nhiệt thì biến thiên nồng độ một chất bất kỳ tham gia phản ứng trong 1 đơn vị thời gian được gọi là tốc độ phản ứng.

d. b và c đều đúng.

205

224. Chọn phát biểu đúng nhất:a. Phản ứng bậc hai đơn giản 1 chiều là những

phản ứng có tốc độ phản ứng phụ thuộc nồng độ hai chất và chu kỳ bán hủy không phụ thuộc nồng độ ban đầu.

b. Phản ứng bậc hai đơn giản một chiều là những phản ứng có tốc độ phản ứng phụ thuộc nồng độ hai chất.

c. Phản ứng bậc hai đơn giản một chiều là những phản ứng có tốc độ phản ứng phụ thuộc nồng độ hai chất và chu kỳ bán hủy phụ thuộc nồng độ ban đầu.

d. Cả a, b và c đều đúng.225. Chọn phát biểu đúng:

a. Chất xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc phản ứng và biến đổi về chất khi phản ứng xảy ra.

b. Chất xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc phản ứng và không biến đổi về chất khi phản ứng xảy ra.

c. Chất xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc phản ứng và không biến đổi về chất và lượng khi phản ứng xảy ra.

d. Chất xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc phản ứng và không biến đổi về lượng khi phản ứng xảy ra.

226. Xúc tác làm tăng vận tốc phản ứng vì:a. làm tăng năng lượng hoạt hóa của phản ứng.b. làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng.

206

c. làm tăng số phân tử hoạt động.d. làm giảm số phân tử hoạt động.

227. Nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng vì:a. làm tăng năng lượng hoạt hóa của phản ứng.b. làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng.c. làm tăng số phân tử hoạt động.d. làm giảm số phân tử hoạt động.

228. Một đồng vị phóng xạ sau 1 (giờ) phân hủy hết 75%. Hằng số tốc độ phóng xạ là:a. 0,0231 ph-1 b. 0,231 ph-1

c. 2,31 ph-1 d. 23,1 ph-1

229. Một đồng vị phóng xạ sau 1 (giờ) phân hủy hết 75%, có chu kỳ bán hủy là:a. 300 ph b. 30 phc. 3 ph d. 0,3 ph

230. Một đồng vị phóng xạ sau 1 (giờ) phân hủy hết 75%. Thời gian cần thiết để phân hủy hết 87,5% là:a. 9 ph b. 0,9 phc. 90 ph d. 900 ph

231. Một đồng vị phóng xạ sau 1 (giờ) phân hủy hết 75%. Lượng chất phân hủy sau 15 phút là:a. 2,927%

207

b. 2,927 %c. 28,27% d. 29,27%

232. Phản ứng giữa A & B có nồng độ ban đầu như nhau sau 10 phút xảy ra hết 25% lượng ban đầu. Chu kỳ bán hủy của phản ứng bậc 2 này là:a. 35 ph b. 30 phc. 25 ph d. 20 ph

233. Phản ứng có năng lượng hoạt hóa càng cao thì: a. càng dễ xảy ra. b. càng khó xảy ra. c. không ảnh hưởng tới khả năng phản ứng. d. cả a, b và c đúng.

234. Phương trình động học của phản ứng bậc 2 có nồng độ đầu của các chất khác nhau:

a.

b.

c.

d.

235. Độ dẫn điện riêng của dung dịch điện ly được tính

từ công thức: . Trong đó k là:

a. hằng số phân li.

208

b. độ điện li.c. hệ số phân li. d. hằng số bình điện cực.

236. Chọn phát biểu đúng:a. Thế điện cực là điện thế xuất hiện trên bề mặt

phân cách điện cực rắn với pha lỏng.b. Thế điện cực là điện thế xuất hiện trên bề mặt

phân cách của 2 pha rắn.c. Thế điện cực là điện thế xuất hiện trên bề mặt

phân cách của 2 dung dịch có nồng độ khác nhau.

d. Thế điện cực là điện thế xuất hiện trên bề mặt phân cách điện cực rắn với pha rắn.

237. Cho một điện cực oxi hóa khử có quá trình điện cực:

Ox + ne = Kh.Điện thế của điện cực sẽ là:

a. φ = φ0 +

b. φ = φ0 -

c. φ = φ0 +

d. a, b, c đều sai.238. Cho điện cực loại 1, có phản ứng điện cực:

Men+ + ne = Me.Điện thế của điện cực sẽ là:

a. φ = φ0 +

209

b. φ = φ0 -

c. φ = φ0 +

d. a, b đều đúng. 239. Cho điện cực lọai 2, có phản ứng điện cực:

B + ne = Bn-.Điện thế của điện cực sẽ là:

a. φ = φ0 +

b. φ = φ0 -

c. φ = φ0 +

d. φ = φ0 -

240. Cho điện cực: Ag,AgCl/ KCl có phản ứng điện cực: AgCl + e = Ag + Cl-

Điện thế của điện cực là:

a. φ = φ0 +

b. φ = φ0 -

c. φ = φ0 +

d. φ = φ0 -

241. Trong pin điện hóa:a. Tại cực dương xảy ra quá trình oxi hóa.b. Tại cực dương xảy ra quá trình khử.c. Tại cực dương xảy ra quá trình oxi hóa và

khử.d. a, b và c đều đúng.

210

242. Trong pin điện hóa:a. Tại cực âm xảy ra quá trình oxi hóa.b. Tại cực âm xảy ra quá trình khử.c. Tại cực âm xảy ra quá trình oxi hóa và khử.d. a, b và c đều đúng.

243. Trong quá trình điện phân:a. Anot là điện cực xảy ra quá trình oxi hóa.b. Anot là điện cực xảy ra quá trình khử.c. Anot là điện cực xảy ra quá trình oxi hóa và

khử.d. Anot là điện cực không xác định được.

244. Trong quá trình điện phân:a. Catot là điện cực xảy ra quá trình oxi hóa.b. Catot là điện cực xảy ra quá trình khử.c. Catot là điện cực xảy ra quá trình oxi hóa và

khử.d. Catot là điện cực không xác định.

245. Cho pin: Zn/ ZnSO4// CuSO4/Cu quá trình điện cực là:a. Zn – 2e = Zn2+ và Cu – 2e = Cu2+

b. Zn – 2e = Zn2+ và Cu2+ + 2e = Cu c. Zn2+ + 2e = Zn và Cu2+ + 2e = Cud. Zn – 2e = Zn2+ và Cu + 2e = Cu2+

246. Chọn phát biểu đúng nhất: Cho pin: Zn/ ZnSO4// CuSO4/ Cu

a. dòng điện đi từ cực Zn sang cực Cu.b. dòng điện đi từ cực Cu sang cực Zn.

211

c. dòng điện đi từ cực Zn sang cực Cu và dòng electron đi ngược lại.

d. dòng điện đi từ cực Cu sang cực Zn và dòng electron đi ngược lại.

247. Cho biết điện thế tiêu chuẩn của điện cực Zn và điện cực Cu là –0,76 và 0,34V. Tại 250C phản ứng: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu có hằng số cân bằng là:a. 1,64.1037 b. 1,46.1037

c. 0,146.1037 d. a, b, c đều sai.

248. Khi điện phân dung dịch NiSO4, ở anot xảy ra quá trình:

H2O - 2e = 1/2O2 + 2H+. Như vậy anot là:a. Zn b. Nic. Fe d. Pt

249. Cho biết điện thế tiêu chuẩn của điện cực Fe3+/Fe2+

và Cu2+/Cu lần lượt là 0,771V và 0,34V. Phản ứng tự diễn biến theo chiều:a. 2Fe3+ + Cu2+ = 2Fe2+ + Cub. 2Fe2+ + Cu = 2Fe3+ + Cu2+

c. 2Fe3+ + Cu2+ = 2Fe2+ + Cud. 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+

250. Cho thế điện cực tiêu chuẩn của Sn2+/ Sn và Fe2+/ Fe lần lượt là: -0,136 và -0,44 V. Pin được tạo bởi 2 điện cực trên là:

212

a. Sn/ Sn2+// Fe2+/ Feb. Sn2+/ Sn// Fe/ Fe2+ c. Fe/ Fe2+// Sn2+/ Snd. Fe2+/ Fe// Sn2+/ Sn

251. Điện phân dung dịch NaCl trong nước với anot Ti và catot Fe có vách ngăn thì quá trình ở anot và catot là:a. 2Cl- + 2e = Cl2 và 2H2 + 2e = 2H+

b. 2Cl- - 2e = Cl2 và 2H+ + 2e = H2

c. Cl2 - 2e = 2Cl- và H2 - 2e = 2H+

d. Cl2 + 2e = 2Cl- và 2H+ + 2e = H2

252. Môi trường thuận lợi cho quá trình điện ly là môi trường:a. không phân cực.b. phân cực.c. bão hòa chất tan.d. b và c đều đúng.

253. Độ dẫn điện riêng là:a. độ dẫn điện của một dung dịch có thể tích V =

1cm3.b. độ dẫn điện của một dung dịch tiêu chuẩn.c. độ dẫn điện của hai điện cực phẳng song

song có diện tích như nhau bằng 1cm2 và cách nhau 1cm.

d. a và c đều đúng.254. Độ dẫn điện riêng chủ yếu phụ thuộc vào các yếu

tố sau:a. nhiệt độ

213

b. áp suất c. nồng độ và nhiệt độd. nồng độ, áp suất và nhiệt độ

255. Cho pin: Zn/ ZnSO4// CuSO4/ Cu, có phản ứng xảy ra trong pin như sau:

Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+

Phát biểu nào sau đây là đúng?a. khối lượng Zn tăng.b. khối lượng Zn giảm.c. khối lượng Cu giảm.d. dòng điện chuyển từ điện cực Zn sang điện

cực Cu.256. Điện cực kim lọai M được phủ một lớp muối ít tan

của nó và nhúng vào dung dịch có chứa anion của muối đó (M/ MA/ An-) là điện cực:a. loại 1b. loại 2c. loại 3d. a, b và c đều đúng.

257. Mạch điện hóa có tải là:a. mạch điện cực được hình thành do sự khác

nhau về bản chất của các kim loại dùng làm điện cực.

b. mạch điện cực được hình thành do sự chênh lệch nồng độ gây ra dòng điện trong mạch.

c. mạch điện cực được hình thành từ hai dung dịch có thể giống hay khác nhau về bản chất

214

nhưng hai dung dịch đó phải được tiếp xúc với nhau.

d. mạch điện cực được hình thành từ hai điện cực cùng được nhúng vào trong một dung dịch hay hai dung dịch này phải được tách ra khỏi nhau.

258. Cơ sở của phương pháp chuẩn độ điện thế là điểm tương đương được xác định bằng: a. sự thay đổi thế đột ngột.b. sự thay đổi độ dẫn đột ngột.c. sự thay đổi số chuyển vận của các ion.d. b và c đều đúng.

259. Thế phân hủy phụ thuộc vào các yếu tố:a. nhiệt độ, kích thước điện cực.b. kim loại làm điện cực, cấu trúc bề mặt điện

cực.c. nồng độ của dung dịch.d. a và b đều đúng.

260. Điện thế khuếch tán chỉ xuất hiện trong mạch:a. mạch không tảib. mạch có tảic. mạch nồng độd. mạch điện cực

261. Định luật điện phân Faraday được phát biểu:a. Lượng chất bị tách ra hay bị hòa tan khi điện

phân tỉ lệ thuận với điện lượng đi qua dung dịch điện ly.

215

b. Lượng chất bị tách ra hay bị hòa tan khi điện phân tỉ lệ nghịch với điện lượng đi qua dung dịch điện ly.

c. Lượng chất bị tách ra khi điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng đi qua dung dịch điện ly.

d. Lượng chất bị tách ra khi điện phân tỉ lệ nghịch với điện lượng đi qua dung dịch điện ly.

262. λ∞ là đại lượng:a. độ dẫn điện riêng.b. độ dẫn điện đương lượng.c. độ dẫn điện đương lượng giới hạn.d. độ dẫn điện đương lượng giới hạn của các

ion.263. Phản ứng xảy ra trên điện cực Calomen.

a. Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl- b. Hg2Cl2 + 2e = Hg + Cl-

c. Hg2Cl2 + 2e = Hg + 2Cl-

d. Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + Cl-

264. Cho pin điện hóa: Pt, H2/ H+// Fe3+, Fe2+/ Pt, phản ứng xảy ra trong pin là:a. H2 + 2Fe3+ = 2Fe2+ + 2H+

b. H2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2H+ c. H2 + Fe3+ = Fe2+ + 2H+

d. H2 + Fe2+ = Fe3+ + 2H+

265. Cho điện cực antimoine OH-/ Sb2O3, Sb có phản ứng điện cực là: a. Sb2O3

+ 3H2O + 6e = 2Sb + 6OH-

216

b. Sb2O3 + H2O + 6e = 2Sb + 6OH-

c. Sb2O3 + 3H2O + 6e = Sb + 6OH-

d. Sb2O3 + 3H2O + 6e = 2Sb + OH-

266. Cho phản ứng xảy ra trong pin như sau: H2 + Cl2 = 2HCl

Pin được hình thành từ các điện cực là:a. Pt, H2/ HCl/ Cl2, Pt b. Pt, Cl2/ HCl/ Cl2, Ptc. Pt, H2/ HCl/ H2, Ptd. Pt, Cl2/ HCl/ H2, Pt

267. Phản ứng H2 + I2 = 2HI là phản ứng một chiều đơn giản. Biểu thức tốc độ phản ứng là:a. v = k.[H2].[I2]b. v = k.[H2].[I2]2

c. v = k.[HI]2

d. v = k.[H2]2.[I2]268. Phản ứng bậc một: A sản phẩm. Biểu thức

phương trình động học của phản ứng bậc một là:

a.

b.

c.

d. b và c đều đúng269. Phản ứng bậc một: A sản phẩm. Biểu thức chu

kỳ bán hủy là:

a.

217

b.

c.

d.

270. Phản ứng bậc 2: 2A Sản phẩm. Biểu thức phương trình động học của phản ứng bậc một là:

a.

b.

c.

d. b và c đều đúng271. Chu kỳ bán hủy của phản ứng bậc 1 là 5,7 (h).

Hằng số tốc độ phản ứng là:a. k = 8,223 (h-1)b. k = 8,223 (h)c. k = 0,1216 (h)d. k = 0,1216 (h-1)

272. Chu kỳ bán hủy của phản ứng bậc 1 là 5,7 (h). Thời gian cần thiết để phân hủy hết 75% là:a. t = 1,14 (h)b. t = 11,4 (h-1)c. t = 11,4 (h)d. t = 1,14 (h-1)

273. Chu kỳ bán hủy của phản ứng bậc 1 là 5,7 (h). Thời gian cần thiết để phân hủy hết 87,5% là:a. t = 0,171 (h)

218

b. t = 17,1 (h)c. t = 1,71 (h)d. t = 171 (h)

274. Lượng chất phóng xạ Poloni sau 14 ngày giảm đi 6,85% so với ban đầu. Biết phản ứng phóng xạ là bậc 1. Hằng số tốc độ phóng xạ là:a. k = 0,00507 (ngày-1)b. k = 0,9934 (ngày)c. k = 0,00507 (ngày)d. k = 0,9934 (ngày-1)

275. Lượng chất phóng xạ Poloni sau 14 ngày giảm đi 6,85% so với ban đầu. Biết phản ứng phóng xạ là bậc 1. Chu kỳ bán hủy của Poloni là:a. t1/2 = 136,7 (ngày)b. t1/2 = 13,67 (ngày)c. t1/2 = 1,367 (ngày)d. t1/2 = 1367 (ngày)

276. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng là bao nhiêu để tốc độ phản ứng tăng lên 3 lần khi tăng nhiệt độ lên 100 tại 3000K.a. Ea = 20,3 (Kcal)b. Ea = 2,03 (Kcal)c. Ea = 20300 (Kcal)d. a, b, c đều sai

277. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng là bao nhiêu để tốc độ phản ứng tăng lên 3 lần khi tăng nhiệt độ lên 100 tại 10000K.a. Ea = 220 (Kcal)

219

b. Ea = 22 (Kcal)c. Ea = 220000 (Kcal)d. a, b, c đều sai

278. Cho phản ứng: 2NO(k) + O2(k) 2NO2(k), là phản ứng đơn giản một chiều. Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nồng độ O2 lên 4 lần.a. tăng 4 lầnb. tăng 16 lầnc. không thay đổid. giảm 4 lần

279. Cho phản ứng: 2NO(k) + O2(k) 2NO2(k), là phản ứng đơn giản một chiều. Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi nồng độ NO và O2 đều tăng lên 3 lần.a. tăng 3 lầnb. tăng 9 lầnc. tăng 18 lầnd. tăng 27 lần

280. Cho phản ứng: 2NO(k) + O2(k) 2NO2(k), là phản ứng đơn giản một chiều. Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi nồng độ NO giảm 1/3 lần.a. giảm 3 lầnb. giảm 9 lầnc. giảm 27 lầnd. a, b, c đều sai

281. Chọn phát biểu đúng.

220

Độ điện ly của 3 dung dịch: CH3COOH 0,1M; CH3COOH 0,01M và HCl được xếp tăng dần theo dãy sau:

a. CH3COOH 0,1M < CH3COOH 0,01M < HClb. CH3COOH 0,01M < CH3COOH 0,1M < HClc. HCl < CH3COOH 0,1M < CH3COOH 0,01Md. CH3COOH 0,1M < HCl < CH3COOH 0,01M

282. Một axít yếu có hằng số điện ly K = 10–5. Nếu axít có nồng độ là 0,1M thì độ điện ly của axít là:a. 0,001 b. 0,01c. 0,1 d. 1,0

283. Chọn phát biểu đúng.Nhiệt độ đông đặc của hai dung dịch HCN và

Glucozơ có cùng nồng độ molan là xấp xỉ nhau nên:a. Độ điện li của HCN gần bằng 0,5.b. Độ điện li của HCN gần bằng 0,1.c. Độ điện li của HCN gần bằng 0.d. Không thể biết được.

284. Hòa tan 1 mol KNO3 vào 1 kg nước, nhiệt độ đông đặc của dung dịch thấp hơn của nước là 3,01 độ, hằng số nghiệm lạnh của nước là 1,86. Độ điện ly của KNO3 trong dung dịch là:a. 52% b. 62%c. 5,2% d. 6,2%

221

285. Cho quá trình phân ly chất điện li yếu:AB = A+ + B-

Ban đầu có a mol AB, gọi là độ phân ly, khi cân bằng hằng số phân ly là:

a.

b.

c.

d.

286. Cho quá trình phân ly chất điện ly yếu: AB = A+ + B-

Ban đầu có a mol AB, gọi là độ phân ly. Tổng số mol của các chất lúc cân bằng là:

a. (a - ) + a b. (a + ) + ac. (1 + )a d. ( + a)a

287. Cho quá trình phân ly chất điện ly yếu: AB = A+ + B-

Ban đầu có a mol AB, gọi là độ phân ly. Số mol AB lúc cân bằng là:

a. a - b. a +

c.

d. a - .a288. Cho quá trình phân ly chất điện ly yếu: AB = A+

+ B-

222

Ban đầu có a mol AB, gọi là độ phân ly. Số mol của A+ và B- lúc cân bằng là:

a. .a b. 2.ac. (a - 1) d. (a + 1)

289. Biết độ dẫn điện giới hạn của dung dịch HCl, CH3COONa và NaCl lần lượt là 426,1; 91 và 126,5 cm2.Ω-1.đlg-1. Độ dẫn điện đương lượng giới hạn của dung dịch CH3COOH ở 250C là:a. 390,6 (cm2.Ω-1.đlg-1) b. 380 (cm2.Ω-1.đlg-1)c. 400 (cm2.Ω-1.đlg-1) d. 370 (cm2.Ω-1.đlg-1)

290. Cho phản ứng xảy ra trong pin như sau:Cr2O7

2- + 14H+ + 6Fe2+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2OBiểu thức tính sức điện động của pin là:

a.

b.

c.

d.

291. Cho phản ứng xảy ra trong pin như sau: Sn4+ + Sn = 2Sn2+

Biểu thức tính sức điện động của pin là:

223

a.

b.

c.

d.

292. Cho phản ứng xảy ra trong pin như sau: Cd + CuSO4 = Cu + CdSO4.Biểu thức tính sức điện động tiêu chuẩn là:a.b.c.

d. a, b, c đều sai.

224

Documents

Bài tập hóa lý 2 (có lời giải và ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm)