Bài tập Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học có đáp án

(a) Thực phẩm bảo quản trong tủ lạnh sẽ giữ được lâu hơn ⇒ Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.

(b) Khi nấu một loại thực phẩm bằng nồi áp suất sẽ nhanh chín hơn ⇒ Ảnh hưởng của áp suất đến tốc độ phản ứng.

(c) Bệnh nhân sẽ dễ hô hấp hơn khi dùng oxygen từ bình chứa khí oxygen so với từ không khí ⇒ Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng.

Phương trình hóa học của phản ứng:

2KMnO$_{4}$(aq) + 5H$_{2}$C$_{2}$O$_{4}$(aq) + 3H$_{2}$SO$_{4}$(aq) → 2MnSO$_{4}$(aq) + K$_{2}$SO$_{4}$(aq) + 10CO$_{2}$(g) + 8H$_{2}$O(l)

Ở nhiệt độ thường, các chất phản ứng chuyển động với tốc độ nhỏ.

Khi tăng nhiệt độ, các chất sẽ phản ứng sẽ chuyển động với tốc độ lớn hơn, dẫn đến số va chạm hiệu quả tăng nên tốc độ phản ứng tăng.

Khi nhiệt độ tăng thêm 10$^{o}$C, tốc độ của một phản ứng hóa học tăng 4 lần

⇒ γ = 4

${γ}^{\frac{{t}_{2}-{t}_{1}}{10}}={4}^{\frac{40-70}{10}}=\frac{1}{64}$

Khi nhiệt độ giảm từ 70$^{o}$C xuống 40$^{o}$C thì tốc độ phản ứng giảm 64 lần.

Ở áp suất bình thường, các phân tử khí tham gia chuyển động xa nhau hơn.

Khi bị nén dưới áp suất cao hơn, các phân tử khí tham gia được nén lại gần nhau dẫn đến số va chạm hiệu quả tăng lên.

Trong phản ứng hóa học có sự tham gia của chất khí, áp suất có thể ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

Yếu tố áp suất ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng (1). Khi tăng áp suất tốc độ phản ứng tăng.

Bình (1) chứa đá vôi dạng khối.

Bình (2) chứa đá vôi dạng hạt.

Nhận thấy khí thoát ra ở bình (2) nhanh hơn khí thoát ra ở bình (1).

Hiện tượng:

- Tàn đóm ở ồng nghiệm (1) chỉ cháy nhẹ.

- Tàn đóm ở ống nghiệm (2) bùng cháy mãnh liệt hơn.

Enzyme amylase có trong nước bọt là chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa tinh bột.

Khi nhai kĩ, thức ăn được chia nhỏ hơn ⇒ tăng diện tích tiếp xúc giữa thức ăn với các enzyme, khiến các phản ứng trong quá trình tiêu hóa tinh bột xảy ra nhanh hơn, hiệu quả hơn.

- Hình 16.9a) Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng:

Nồng độ oxygen trong không khí chỉ chiếm 21%. Dùng bình chứa oxygen mục đích làm tăng nồng độ chất tham gia ⇒ Tăng tốc độ phản ứng cháy

- Hình 16.9b) Ảnh hưởng của áp suất đến tốc độ phản ứng.

Dùng nồi áp suất làm tăng áp suất trong nồi ⇒ tăng tốc độ phản ứng ⇒ Làm thức ăn nhanh chín hơn.

- Hình 16.9c) Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng.

Đậy nắp lò làm giảm diện tích tiếp xúc của than với oxygen trong không khí ⇒ Giảm tốc độ phản ứng cháy ⇒ Than cháy được lâu hơn.

- Hình 16.9d) Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng.

Bảo quản thức ăn trong tủ lạnh ⇒ Giảm nhiệt độ ⇒ Giảm tốc độ phản ứng oxi hóa thức ăn ⇒ Thức ăn lâu bị ôi thiu.

Vận dụng yếu tố ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng.

Chuối và nước dừa chứa các enzyme có vai trò là chất xúc tác cho quá trình lên men giấm.

Khi chia từng phần nhỏ làm tăng diện tích tiếp xúc của gà với chảo dầu nóng

⇒ giúp gà nhanh chín hơn.

- Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng

- Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng

- Đối với phản ứng có chất khí tham gia, tốc độ phản ứng tăng khi tăng áp suất

- Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng

- Chất xúc tác làm tăng tốc độ của phản ứng hóa học, nhưng vẫn được bảo toàn về chất lượng khi kết thúc phản ứng

a) Thay a g Zn hạt bằng a g bột Zn

⇒ Tăng diện tích tiếp xúc của chất phản ứng

⇒ Tăng tốc độ phản ứng

⇒ Khí H$_{2}$ thoát ra nhanh hơn.

b) Thay dung dịch HCl 2M bằng dung dịch HCl 1M

⇒ Nồng độ chất tham gia giảm.

⇒ Tốc độ phản ứng giảm

⇒ Khí H$_{2}$ thoát ra chậm hơn.

c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch HCl.

⇒ Tăng nhiệt độ của phản ứng

⇒ Tăng tốc độ phản ứng

⇒ Khí H$_{2}$ thoát ra nhanh hơn.

Hệ số nhiệt độ Van’t Hoff γ = 2.

${γ}^{\frac{{t}_{2}-{t}_{1}}{10}}={2}^{\frac{60-30}{10}}=8$

Khi tăng nhiệt độ của phản ứng từ 30$^{o}$C lên 60$^{o}$C tốc độ phản ứng tăng 8 lần.