Các dạng bài toán tính nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng | Lý thuyết, công thức, các dạng bài tập và cách giải

Các dạng bài toán tính nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng

Phương pháp giải

Xét phản ứng đồng thể đơn giản tổng quát:

aA + bB ↔ cC + dD

- Khi hệ đạt trạng thái cân bằng: v_thuận = v_nghịch

: Hằng số cân bằng biểu diễn theo nồng độ(đối với dung dịch)

: Hằng số cân bằng biểu diễn theo áp suất riêng phần(đối với chất khí)

(Nồng độ các chất và áp suất các chất tại thời điểm cân bằng)

- Trong bình kín thì m_t = m_s 

- Bình kín, nhiệt độ không đổi thì 

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho phương trình phản ứng :2A(k) + B (k) ↔ 2X (k) + 2Y(k) Người ta trộn 4 chất, mỗi chất 1 mol vào bình kín dung tích 2 lít (không đổi). Khi cân bằng, lượng chất X là 1,6 mol. Nồng độ B ở trạng thái cân bằng lần lượt là :

A. 0,7M     B. 0,8M.

C. 0,35M.     D. 0,5M.

Lời giải:

Ban đầu có sẵn 1 mol X nên số mol X được tạo ra là 1,6 - 1 = 0,6 mol

2A_(k) + B_(k) ↔ 2X_(k) + 2Y_(k)

BĐ (n0): 1      1            1      1 (mol)

⇒ [B] = 0,7 : 3 = 0,35M

⇒ Đáp án C

Ví dụ 2: Trong bình kín dung tích 1 lít, người ta cho vào 5,6 gam khí CO và 5,4 gam hơi nước. Phản ứng xảy ra là :CO + H₂O → CO₂ + H₂. Ở 850^oC hằng số cân bằng của phản ứng trên là 1. Nồng độ mol của CO và H₂O khi đạt đến cân bằng lần lượt là :

A. 0,2 M và 0,3 M.

B. 0,08 M và 0,2 M.

C. 0,12 M và 0,12 M.

D. 0,08 M và 0,18 M.

Lời giải:

Ban đầu: [CO] = 0,2M; [H₂O] = 0,3M

Gọi [CO]_pư = Am

Tại cân bằng: [CO] = 0,2 – a; [H₂O] = 0,3 – a; [CO2] = a; [H₂] = a

a = 0,12 ⇒ [CO] = 0,08M; [CO₂] = 0,18M

⇒ Đáp án D

Ví dụ 3: Một bình kín chứa NH₃ ở 0^oC và 1 atm với nồng độ 1 mol/l. Nung bình kín đó đến 546^oC và NH₃ bị phân huỷ theo phản ứng :2NH₃(k) → N₂(k) + 3H₂(k). Khi phản ứng đạt tới cân bằng áp suất khí trong bình là 3,3 atm, thể tích bình không đổi. Hằng số cân bằng của phản ứng phân huỷ NH₃ ở 546^oC là :

A. 1,08.10^-4.

B. 2,08.10^-4.

C. 2,04.10^-3.

D. 1,04.10^-4.

Lời giải:

Gọi nồng độ NH₃ phản ứng là 2x

Vì thể tích dung dịch không đổi nên:

⇒ x = 0,05

Ta có:

⇒ Đáp án C

Ví dụ 4: Cho cân bằng :N₂O₄ → 2NO₂. Cho 18,4 gam N₂O₄ vào bình chân không dung tích 5,9 lít ở 27^oC, khi đạt đến trạng thái cân bằng, áp suất là 1 atm. Hằng số cân bằng K_C ở nhiệt độ này là :

A. 0,040.     B. 0,007.

C. 0,00678.     D. 0,008.

Lời giải:

n_N2O4 = 0,2 mol

Gọi n_N2O4 pư = x mol

n_{cân bằng} = 0,2 – x + 2x = 0,2 + x = 0,24 ⇒ x = 0,04 mol

⇒ [NO₂] = 0,04 : 5,9 = ; [N₂O₄] = 8/295

⇒ Đáp án B

Ví dụ 5: Trong một bình kín chứa 10 lít nitơ và 10 lít hiđro ở nhiệt độ 0^oC và 10 atm. Sau phản ứng tổng hợp NH₃, lại đưa bình về 0^oC. Biết rằng có 60% hiđro tham gia phản ứng, áp suất trong bình sau phản ứng là :

A. 10 atm.     B. 8 atm.

C. 9 atm.     D. 8,5 atm.

Lời giải:

(hiệu suất tính theo H₂)

Ta có thể tích và nhiệt độ không đổi

⇒ P_sau = 10 : 5/4 = 8 atm

⇒ Đáp án B

Xem thêm các dạng bài tập và công thức Hoá học lớp 10 hay, chi tiết khác:

50 bài tập về tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học

50 bài tập về tốc độ phản ứng

50 bài tập về cân bằng hóa học

Công thức tính tốc độ phản ứng

Công thức tính hằng số cân bằng