Bài tập về hằng số cân bằng của phản ứng thuận nghịch lớp 11 (có lời giải)

Đáp án đúng là: A

Nồng độ N$_{2}$O$_{4}$ ban đầu là $\frac{{0{,}02}}{{0{,}5}} = 0{,}04\,\,M.$

PTHH: N$_{2}$O$_{4}$(g) $\overset{}{⇌}$ 2NO$_{2}$(g)

Ban đầu: 0,04 0 M

Phản ứng: x → 2x M

Cân bằng: 0,04 – x 2x M

Ta có 0,04 – x = 0,0055 $\Rightarrow$ x = 0,0345 M $\Rightarrow$ [NO$_{2}$] = 0,069 M.

$\Rightarrow$ ${K_C} = \frac{{{{[N{O_2}]}^2}}}{{[{N_2}{O_4}]}} = \frac{{0,{{069}^2}}}{{0{,}0055}} \approx 0{,}866.$

Đáp án đúng là: B

Do dung tích bình là 1 lít nên giá trị nồng độ bằng giá trị của số mol.

Vậy nồng độ SO$_{2}$ ban đầu và nồng độ O$_{2}$ ban đầu lần lượt là 0,4 và 0,6 M

$\Rightarrow$ [SO$_{2}$] = 0,3 M.

PTHH: 2SO$_{2}$(g) + O$_{2}$(g) ⇌ 2SO$_{3}$(g)

Ban đầu: 0,4 0,6 0 M

Phản ứng: 0,3 ← 0,15 ← 0,3 M

Cân bằng: 0,1 0,45 0,3 M

K$_{C}$ = $\frac{{{{\left[ {S{O_3}} \right]}^2}}}{{{{\left[ {S{O_2}} \right]}^2}.\left[ {O{}_2} \right]}} = \frac{{0,{3^2}}}{{0,{1^2}.0{,}45}} = 20.$

Đáp án đúng là: B

N$_{2}$ (g) + 3H$_{2}$ (g) $\overset{}{⇌}$ 2NH$_{3}$ (g)

Ban đầu: 0,3 0,7 0 M

Phản ứng: x 3x 2x M

Cân bằng: 0,3-x 0,7-3x 2x M

${V_{{H_2}}} = \frac{1}{2}{V_{hh}} \Rightarrow \frac{{0{,}7 - 3x}}{{1 - 2x}} = \frac{1}{2} \Rightarrow x = 0{,}1$

$\Rightarrow$ ${K_C} = \frac{{{{[N{H_3}]}^2}}}{{[{N_2}].{{[{H_2}]}^3}}} = \frac{{0,{2^2}}}{{0{,}2.0,{4^3}}} = 3{,}125$

Đáp án đúng là: A

$${{\rm{K}}_{\rm{C}}} = \frac{{0,{{35}^2}.0{,}15}}{{1,{2^2}}} = 1,{276.10^{ - 2}}$$

Đáp án đúng là: D

Nồng độ của CO và H$_{2}$ ban đầu lần lượt là 0,4 M và 0,3 M.

Nồng độ của CH$_{3}$OH tại thời điểm cân bằng là 0,06 M

PTHH: CO(g) + 2H$_{2}$(g) $\overset{}{⇌}$ CH$_{3}$OH(g)

Ban đầu: 0,4 0,3 0 M

Phản ứng: 0,06 ← 0,12 ← 0,06 M

Cân bằng: 0,34 0,18 0,06 M

$${K_C} = \frac{{[C{H_3}OH]}}{{[CO].{{[{H_2}]}^2}}} = \frac{{0{,}06}}{{0{,}34.0,{{18}^2}}} \approx 5{,}45$$

Đáp án đúng là: A

PTHH: CO$_{2}$(g) + H$_{2}$(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g) + H$_{2}$O(g)

Ban đầu: 0,2 0,8 0 0 M

Phản ứng: x → x → x → x M

Cân bằng: 0,2 – x 0,8 – x x x M

$${K_C} = \frac{{[CO].[{H_2}O]}}{{[C{O_2}].[{H_2}]}} = \frac{{x.x}}{{(0{,}2 - x).(0{,}8 - x)}} = 1\, \Rightarrow \,x = 0{,}16\, \Rightarrow \,[{H_2}] = 0{,}8 - 0{,}16 = 0{,}64\,M$$

Đáp án đúng là: B

Nồng độ mol ban đầu của N$_{2}$ và O$_{2}$ lần lượt là 4 M và 0,1 M.

PTHH: N$_{2}$(g) + O$_{2}$(g) $\overset{}{⇌}$ 2NO(g)

Ban đầu: 4 0,1 0 (M)

Phản ứng: x → x → 2x (M)

Cân bằng: 4 – x 0,1 – x 2x (M)

Ta có:

${K_C} = \frac{{4{x^2}}}{{(0{,}1 - x) \cdot (4 - x)}} = 0{,}01 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}{x_1} = 0{,}027\,(TM) \Rightarrow {n_{NO}} = [NO] = 2x = 0{,}054\,mol\,\\{x_2} = - 0{,}037\,(L)\end{array} \right.$

Đáp án đúng là: B

N$_{2}$O$_{4}$ (g) 2NO$_{2}$ (g)

Hằng số cân bằng:${K_C} = \frac{{{{[N{O_2}]}^2}}}{{[{N_2}{O_4}]}}$

Khi tăng nồng độ N$_{2}$O$_{4}$ lên 9 lần để hằng số K không đổi thì nồng độ NO$_{2}$ phải tăng lên 3 lần.

Đáp án đúng là: A

$${K_C} = \frac{{[CO] \cdot [C{l_2}]}}{{[COC{l_2}]}} = \,\frac{{0{,}15 \cdot 0{,}15}}{{[COC{l_2}]}}\, = 8,{2.10^{ - 2}}\, \Rightarrow \,[COC{l_2}] = \frac{{0{,}15 \cdot 0{,}15}}{{8{,}2 \cdot {{10}^{ - 2}}}} = 0{,}2744\,\,M$$

Đáp án đúng là: D

${n_{CO}} = \frac{{5{,}6}}{{28}} = 0{,}2(mol) \Rightarrow {C_M}(CO) = \frac{{0{,}2}}{{10}} = 0{,}02(M)$

${n_{{H_2}O}} = \frac{{5{,}4}}{{18}} = 0{,}3(mol) \Rightarrow {C_M}({H_2}O) = \frac{{0{,}3}}{{10}} = 0{,}03(M)$

CO (g) + H$_{2}$O (g) CO$_{2}$(g) + H$_{2}$ (g)

Ban đầu: 0,02 0,03 0 0 M

Phản ứng: x x x x M

Cân bằng: 0,02-x 0,03-x x x M

$K_c=\frac{[\mathrm{CO}_2][\mathrm{H}_2]}{[\mathrm{CO}][\mathrm{H}_2\mathrm{O}]} =\frac{x\cdot x}{(0{,}02-x)(0{,}03-x)} =1 \Rightarrow x=0{,}012 \Rightarrow$ $\{\begin{matrix}[CO]=0{,}008M \\ [{H}_{2}O]=0{,}018M\end{matrix}$

a. Sai. ΔH < 0, phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt.

b. Đúng.

c. Đúng. (ΔH < 0 → phản ứng thuận tỏa nhiệt. Khi hạ nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng nhiệt là chiều thuận).

d. Sai. Xúc tác không làm ảnh hưởng đến giá trị của hằng số cân bằng.

a. Đúng.

b. Sai. Nồng độ của I$_{2}$ và H$_{2}$ giảm dần tới một giá trị không đổi tại thời điểm cân bằng và khác 0.

c. Đúng.

d. Sai. Phản ứng có số mol khí ở hai vế bằng nhau nên khi thay đổi áp suất cân bằng không chuyển dịch.

a. Sai. Phản ứng có ${Δ}_{r}{\text{H}}_{298}^{\text{o}}=+178{,}1\ \text{k}\text{J}$ > 0 là phản ứng thu nhiệt theo chiều thuận.

b. Sai. K$_{c}$ = [CO$_{2}$].

c. Sai. Lượng CaCO$_{3}$ không ảnh hưởng đến giá trị của K$_{c}$.

d. Đúng.

a. Đúng.

b. Đúng.

c. Sai. K$_{c}$ càng nhỏ thì nồng độ các chất sản phẩm nhỏ hơn và nồng độ các chất phản ứng lớn hơn ⇒ phản ứng nghịch chiếm ưu thế.

d. Sai. Với phản ứng thuận ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{{[\text{C}\text{]}}^{\text{c}}.{[\text{D}\text{]}}^{\text{d}}}{{[\text{A}\text{]}}^{\text{a}}.{[\text{B}\text{]}}^{\text{b}}}$, với phản ứng nghịch ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{{[\text{A}\text{]}}^{\text{a}}.{[\text{B}\text{]}}^{\text{b}}}{{[\text{C}\text{]}}^{\text{c}}.{[\text{D}\text{]}}^{\text{d}}}$. Vậy ${K}_{n}=\frac{1}{{K}_{t}}.$

a. Đúng.

b. Đúng. Gọi nồng độ phản ứng của CO là x. Theo PT, nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng là: [CO] = 0,2 – x; [H$_{2}$O] = 0,2 – x; [CO$_{2}$] = x; [H$_{2}$] = x.

Kc = $\frac{\text{x}\text{.}\text{x}}{(0{,}2-\text{x}\text{)}\text{.}(0{,}2-\text{x}\text{)}}=1$ → x = 0,1 → [CO$_{2}$] = 0,1M.

c. Đúng.

d. Sai. Chiều nghịch là chiều tạo ra hơi nước.

Đáp án: 0,28

H$_{2}$(g) + I$_{2}$(g) ⇌ 2HI (g)

Ban đầu: $\frac{4}{2.10}$ $\frac{406{,}4}{254.10}$ (M)

Phản ứng: $\frac{\text{a}}{2}$ $\frac{\text{a}}{2}$ ← a

Trạng thái cân bằng: $\frac{4}{2.10}-\frac{\text{a}}{2}$ $\frac{406{,}4}{254.10}-\frac{\text{a}}{2}$ a

Ta có: ${K}_{\text{c}}=\frac{{\text{a}}^{2}}{(\frac{4}{2.10}-\frac{\text{a}}{2}).(\frac{406{,}4}{254.10}-\frac{\text{a}}{2})}=53{,}96$ → a = 0,28.

Đáp án: 20

Xét phản ứng: SO$_{2}$(g) + NO$_{2}$(g) ⇌ SO$_{3}$(g) + NO(g)

Ban đầu: 0,055 0,05 0,035 (M)

Phản ứng: x x x x

Trạng thái cân bằng: 0,055 - x 0,05 - x 0,035 + x x

Ta có: ${[\text{N}{\text{O}}_{2}]}_{\text{c}\text{b}}=0{,}05\ \ -\ \text{x}\ \text{=}\ \frac{0{,}02}{2}=0{,}01$ → x = 0,04

Kc = $\frac{(0{,}035\text{+}\ \text{x}\text{)}\text{.}\text{x}}{(0{,}055-\text{x}\text{)}\text{.}\text{(}\text{0}\text{,}\text{0}\text{5}-\text{x}\text{)}}=20$

Đáp án: 0,03

Xét phản ứng: CO + Cl$_{2}$ ⇌ COCl$_{2}$

Ban đầu: 0,02 $0{,}01+\frac{1{,}42}{71.1}$ 0,02

Phản ứng: x x x

Trạng thái cân bằng: 0,02 – x 0,03 - x 0,02 + x

Ta có: K$_{c}$ = $\frac{0{,}02}{0{,}02.0{,}01}=\frac{(0{,}02+\text{x}\text{)}}{(0{,}02-\text{x}).(0{,}03-\text{x})}$ → x = 0,00764

Ở trạng thái cân bằng mới:

[CO] + [Cl$_{2}$] = a + b = (0,02 – 0,00764) + (0,01 + 0,02 – 0,00764) = 0,03472.

Đáp án: 0,12

Xét phản ứng: CO (g) + H$_{2}$O (g) ⇌ CO$_{2}$ (g) + H$_{2}$ (g)

Ban đầu: $\frac{5{,}6}{28.10}$ $\frac{5{,}4}{18.10}$ (M)

Phản ứng: x x x x

Trạng thái cân bằng: $\frac{5{,}4}{18.10}-\text{x}\$ $\frac{5{,}6}{28.10}-\text{x}\$ x x

Ta có: K$_{c}$ = $\frac{\text{x}\text{.}\text{x}}{(\frac{5{,}6}{28.10}-\text{x}).(\frac{5{,}4}{18.10}-\text{x}\text{)}}\ \text{=}\ \text{1}\$ → x = 0,012

Số mol CO phản ứng là: 0,012.10 = 0,12 (mol)

Đáp án: 26,67

Xét phản ứng: 2SO$_{2}$(g) + O$_{2}$(g) ⇌ 2SO$_{3}$

Ở trạng thái cân bằng [SO$_{3}$] =$\frac{0{,}8}{1}$= 0,8M →[SO$_{2}$]$_{pứ}$ = [SO$_{3}$] = 0,8M; [O$_{2}$]$_{pứ}$ = $\frac{1}{2}$[SO$_{3}$] = 0,4M

[SO$_{2}$]$_{cb}$ = 1 – 0,8 = 0,2M ; [O$_{2}$]$_{cb}$= 1 – 0,4 = 0,6M

${K}_{\text{c}}=\frac{0,{8}^{2}}{0,{2}^{2}.0{,}6}=26{,}67$