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

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

A
Admin
Hóa họcLớp 11177 lượt thi
20 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho cân bằng: N2O4(g) ⇌ 2NO2(g). Ban đầu có 0,02 mol N2O4 trong bình kín có thể tích 500 mL, khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì nồng độ của N2O4 là 0,0055 M. Giá trị của hằng số cân bằng KC là

0,87.

12,5.

6,27.

0,14.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Nồng độ N2O4 ban đầu là \[\frac{{0,02}}{{0,5}} = 0,04\,\,M.\]

PTHH:                N2O4(g) ⇌ 2NO2(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 \[ \Rightarrow \] [NO2] = 0,069 M.

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

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho 0,4 mol SO2 và 0,6 mol O2 vào một bình dung tích 1 lít được giữ ở một nhiệt độ không đổi. Phản ứng trong bình xảy ra như sau:

2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)

Khi phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng, lượng SO3 trong bình là 0,3 mol. Tính hằng số cân bằng KC của phản ứng tổng hợp SO3 ở nhiệt độ trên là

10.

20.

6.

7.

Xem đáp án

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 SO2 ban đầu và nồng độ O2 ban đầu lần lượt là 0,4 và 0,6 M

⇒ [SO2] = 0,3 M.

PTHH:               2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(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

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

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Một bình phản ứng có dung tích không đổi, chứa hỗn hợp khí N2 và H2 với nồng độ tương ứng là 0,3 M và 0,7 M. Sau khi phản ứng tổng hợp NH3 đạt trạng thái cân bằng ở toC, H2 chiếm 50% thể tích hỗn hợp thu được. Hằng số cân bằng KC ở toC của phản ứng có giá trị là

2,500.

3,125.

0,609.

0,500.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

                                           N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (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

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

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

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho cân bằng hoá học sau: 2CO2(g) ⇌ 2CO(g) + O2(g)

Ở T oC, nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng như sau: [CO2] = 1,2 M, [CO] = 0,35 M và [O2] = 0,15 M. Hằng số cân bằng của phản ứng tại T oC là

1,276.10-2.

4,375.10-2.

78,36.

22,85.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

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

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho 0,4 mol CO tác dụng với 0,3 mol H2 trong bình có dung tích 1 lít ở nhiệt độ cao tạo ra sản phẩm CH3OH theo phản ứng: CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g)

Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, trong hỗn hợp có 0,06 mol CH3OH. Giá trị hằng số cân bằng KC là

5,50.

0,98.

1,70.

5,45.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Nồng độ của CO và H2 ban đầu lần lượt là 0,4 M và 0,3 M.

Nồng độ của CH3OH tại thời điểm cân bằng là 0,06 M

PTHH:                             CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(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           

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

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Ở 800 oC, hằng số cân bằng của phản ứng: CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) là KC = 1. Nồng độ ban đầu của CO2 là 0,2 M và H2 là 0,8 M. Nồng độ của H2 tại thời điểm cân bằng là

0,64M.

0,32M.

0,16M.

0,80M.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

PTHH:                             CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(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            

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

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Khi xăng cháy trong động cơ ô tô sẽ tạo ra nhiệt độ cao, lúc đó N2 phản ứng với O2 tạo thành NO:

N2(g) + O2(g) ⇌ 2NO(g) (1)

NO khi được giải phóng ra không khí nhanh chóng kết hợp với O2 tạo thành NO2 là một khí gây ô nhiễm môi trường. Ở 2000 oC, hằng số cân bằng KC của phản ứng (1) là 0,01.

Nếu trong bình kín dung tích 1 lít có 4 mol N2 và 0,1 mol O2 thì ở2000 oC lượng khí NO tạo thành là bao nhiêu (giả thiết NO chưa phản ứng với O2)?

0,64M.

0,54M.

0,16M.

0,80M.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Nồng độ mol ban đầu của N2 và O2 lần lượt là 4 M và 0,1 M.

PTHH:                             N2(g) + O2(g) ⇌ 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:

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

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Xét cân bằng: N2O4 (g) ⇌ 2NO2 (g) ở 25oC. Khi chuyển dịch sang một trạng thái cân bằng mới nếu nồng độ của N2O4 tăng lên 9 lần thì nồng độ của NO2:

tăng 9 lần.

tăng 3 lần.

tăng 4,5 lần.

giảm 3 lần.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

N2O4 (g)  2NO2 (g)

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

Khi tăng nồng độ N2O4 lên 9 lần để hằng số K không đổi thì nồng độ NO2 phải tăng lên 3 lần.

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho phản ứng sau:

COCl2(g)  ⇌   CO(g)   +   Cl2(g)   KC=8,2⋅10−2 (900K)

Ở trạng thái cân bằng, nếu nồng độ CO và Cl2 đều bằng 0,15 M thì nồng độ của COCl2 là

0,2744.

2,7440.

0,4722.

0,3727.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

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

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho 5,6 gam CO và 5,4 gam H2O vào một bình kín dung tích không đổi 10 lít. Nung nóng bình một thời gian ở 8300C để hệ đạt đến trạng thái cân bằng: CO (g) + H2O (g) ⇌ CO2 (g) + H2(g) (hằng số cân bằng KC = 1). Nồng độ cân bằng của CO, H2O lần lượt là

0,018M và 0,008 M.

0,012M và 0,024 M.

0,08M và 0,18 M.

0,008M và 0,018 M.

Xem đáp án

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) + H2O (g)  CO2 (g) + H2 (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

\[
K_c=\frac{[\mathrm{CO}_2][\mathrm{H}_2]}{[\mathrm{CO}][\mathrm{H}_2\mathrm{O}]}
=\frac{x\cdot x}{(0{,}02-x)(0{,}03-x)}
=1
\Rightarrow x=0{,}012
\Rightarrow \] CO = 0,008 MH2O = 0,018 M
11. Đúng sai
• 1 điểm

Xét cân bằng hóa học trong bình kín: 2NO2(g) (màu nâu đỏ) ⇌ N2O4(g) (không màu), ΔH < 0.

a

Phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt.

ĐúngSai
b

Giá trị K C = [ N 2 O 4 ] [ N O 2 ] 2

ĐúngSai
c

Khi hạ nhiệt độ bình, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

ĐúngSai
d

Thêm chất xúc tác vào hệ sẽ làm tăng giá trị Kc, do đó phản ứng đạt cân bằng nhanh hơn.

ĐúngSai
Xem đáp án

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.

12. Đúng sai
• 1 điểm

Xét phản ứng thuận nghịch: H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI (g).

a

Theo thời gian tốc độ phản ứng thuận giảm dần và tốc độ phản ứng nghịch tăng dần đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng.

ĐúngSai
b

Theo thời gian, nồng độ của I2 và H2 giảm dần về 0.

ĐúngSai
c

Biểu thức hằng số cân bằng của phản ứng trên là: K C = [ H I ] 2 [ H 2 ] [ I 2 ]

ĐúngSai
d

Khi tăng áp suất, cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận.

ĐúngSai
Xem đáp án

a. Đúng.

b. Sai. Nồng độ của I2 và H2 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.

13. Đúng sai
• 1 điểm

Người ta thường sản xuất vôi bằng phản ứng nhiệt phân calcium carbonate theo phương trình nhiệt hóa học sau: CaCO3(s) ⇌ CaO (s) + CO2(g) Δ r H 2 9 8 o = + 1 7 8 , 1   k J

a

Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt theo chiều thuận.

ĐúngSai
b

Biểu thức tính hằng số cân bằng của phản ứng là Kc = [CO2].[CaO].

ĐúngSai
c

Nếu lấy bớt CaCO3 ra khỏi hệ phản ứng thì giá trị của Kc giảm.

ĐúngSai
d

Để nâng cao hiệu suất phản ứng, miệng các lò nung vôi thường để hở vì CO2 thoát ra làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

ĐúngSai
Xem đáp án

a. Sai. Phản ứng có Δ r H 2 9 8 o = + 1 7 8 , 1   k J > 0 là phản ứng thu nhiệt theo chiều thuận.

b. Sai. Kc = [CO2].

c. Sai. Lượng CaCO3 không ảnh hưởng đến giá trị của Kc.

d. Đúng.

14. Đúng sai
• 1 điểm

Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát: aA + bB ⇌ cC + dD.

a

Ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng (Kc) tính theo công thức: K C = [ C ] c . [ D ] d [ A ] a . [ B ] b

ĐúngSai
b

Hằng số Kc chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất phản ứng.

ĐúngSai
c

Trong phản ứng trên Kc càng nhỏ thì phản ứng thuận càng chiếm ưu thế.

ĐúngSai
d

Gía trị của hằng số cân bằng Kc của phản ứng thuận và phản ứng nghịch luôn bằng nhau.

ĐúngSai
Xem đáp án

a. Đúng.

b. Đúng.

c. Sai. Kc 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 K C = [ C ] c . [ D ] d [ A ] a . [ B ] b , với phản ứng nghịch K C = [ A ] a . [ B ] b [ C ] c . [ D ] d . Vậy K n = 1 K t .

15. Đúng sai
• 1 điểm

Xét phản ứng chuyển hóa carbon monoxide bằng hơi nước: CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g). Tại 800°C, hằng số cân bằng Kc = 1.

a

Biểu thức tính hằng số cân bằng là Kc = [ C O 2 ] . [ H 2 ] [ C O ] . [ H 2 O ] .

ĐúngSai
b

Nếu nồng độ ban đầu của CO và H2O đều là 0,2 M, khi đạt cân bằng ở 800°C, nồng độ của CO2 là 0,1 M.

ĐúngSai
c

Đối với phản ứng này, hằng số cân bằng nồng độ Kc bằng hằng số cân bằng áp suất Kp do tổng hệ số tỉ lượng của các chất khí ở hai vế bằng nhau.

ĐúngSai
d

Nếu rút bớt hơi nước ra khỏi bình, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận để bù đắp lại lượng hơi nước đã mất.

ĐúngSai
Xem đáp án

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; [H2O] = 0,2 – x; [CO2] = x; [H2] = x.

Kc = x . x ( 0 , 2 − x ) . ( 0 , 2 − x ) = 1 → x = 0,1 → [CO2] = 0,1M.

c. Đúng.

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

16. Tự luận
• 1 điểm

Cho phản ứng: H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI (g). Ở nhiệt độ 430°C hằng số cân bằng Kc của phản ứng trên bằng 53,96. Đun nóng một bình kín dung tích không đổi 10 lít chứa 4,0 gam H2 và 406,4 gam I2. Khi hệ phản ứng đạt trạng thái cân bằng ở 430°C, nồng độ của HI là a. Giá trị của a là bao nhiêu? Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Xem đáp án

Đáp án: 0,28

                                      H2(g)    +    I2(g)    ⇌    2HI (g)

Ban đầu:                        4 2 . 1 0         4 0 6 , 4 2 5 4 . 1 0                    (M)

Phản ứng:                      a 2                 a 2      ←        a

Trạng thái cân bằng: 4 2 . 1 0 − a 2   4 0 6 , 4 2 5 4 . 1 0 − a 2        a

Ta có: K c = a 2 ( 4 2 . 1 0 − a 2 ) . ( 4 0 6 , 4 2 5 4 . 1 0 − a 2 ) = 5 3 , 9 6 → a = 0,28.

17. Tự luận
• 1 điểm

Xét phản ứng thuận nghịch sau: SO2(g) + NO2(g) ⇌ SO3(g) + NO(g) . Cho 0,11 mol SO2, 0,1 mol NO2, 0,07 mol SO3 vào bình kín dung tích 2 lít, giữ nhiệt độ ổn định là toC. Khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng thấy còn lại 0,02 mol NO2. Hằng số cân bằng Kc của phản ứng ở nhiệt độ đó có giá trị là bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án: 20

Xét phản ứng:              SO2(g)    +    NO2(g)   ⇌     SO3(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: [ N O 2 ] c b = 0 , 0 5     −   x   =   0 , 0 2 2 = 0 , 0 1 → x = 0,04

Kc = ( 0 , 0 3 5 +   x ) . x ( 0 , 0 5 5 − x ) . ( 0 , 0 5 − x ) = 2 0

18. Tự luận
• 1 điểm

Cho phản ứng: CO + Cl2 ⇌ COCl2. Thực hiện phản ứng trong bình kín dung tích 1 lít ở nhiệt độ không đổi. Khi cân bằng [CO] = 0,02 ; [Cl2] = 0,01 ; [COCl2] = 0,02. Bơm thêm vào bình 1,42 gam Cl2. Nồng độ mol/l ở trạng thái cân bằng mới của CO là a và Cl2 là b. Tính giá trị của a + b. Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Xem đáp án

Đáp án: 0,03

Xét phản ứng:                     CO     +       Cl2     ⇌     COCl2

Ban đầu:                          0,02         0,01+1,4271.1        0,02

Phản ứng:                              x                  x                   x

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

Ta có: Kc = 0 , 0 2 0 , 0 2 . 0 , 0 1 = ( 0 , 0 2 + x ) ( 0 , 0 2 − x ) . ( 0 , 0 3 − x ) → x = 0,00764

Ở trạng thái cân bằng mới:

[CO] + [Cl2] = a + b = (0,02 – 0,00764) + (0,01 + 0,02 – 0,00764) = 0,03472.

19. Tự luận
• 1 điểm

Cho 5,6 gam CO và 5,4 gam H2O vào một bình kín dung tích không đổi 10 L. Nung nóng bình một thời gian ở 830oC để hệ đạt đến trạng thái cân bằng: CO (g) + H2O (g) ⇌ CO2 (g) + H2 (g). Hằng số cân bằng Kc = 1. Số mol khí CO đã tham gia phản ứng để đạt được trạng thái cân bằng là bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án: 0,12

Xét phản ứng:              CO (g)    +    H2O (g)    ⇌    CO2 (g)    +    H2 (g)

Ban đầu:                      5 , 6 2 8 . 1 0         5 , 4 1 8 . 1 0 (M)

Phản ứng:                     x                    x                       x                      x

Trạng thái cân bằng: 5 , 4 1 8 . 1 0 − x   5 , 6 2 8 . 1 0 − x                 x                      x

Ta có: Kc = x . x ( 5 , 6 2 8 . 1 0 − x ) . ( 5 , 4 1 8 . 1 0 − x )   =   1   → x = 0,012

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

20. Tự luận
• 1 điểm

Đun nóng hỗn hợp chứa 1,0 mol khí SO2 và 1,0 mol khí O2 trong bình kín dung tích 1,0 lít có mặt xúc tác V2O5. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng, trong hỗn hợp khí có 0,8 mol SO3. Tính giá trị hằng số cân bằng Kc của phản ứng 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) tại nhiệt độ đó. Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Xem đáp án

Đáp án: 26,67

Xét phản ứng: 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3

Ở trạng thái cân bằng [SO3] = 0 , 8 1 = 0,8M →[SO2]pứ = [SO3] = 0,8M; [O2]pứ = 1 2 [SO3] = 0,4M

[SO2]cb = 1 – 0,8 = 0,2M ; [O2]cb = 1 – 0,4 = 0,6M

K c = 0 , 8 2 0 , 2 2 . 0 , 6 = 2 6 , 6 7