Lý thuyết Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng – Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 15: Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng

Bài giảng Hóa học 10 Bài 15: Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng

A. Lý thuyết Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng

I. Tốc độ phản ứng

1. Khái niệm tốc độ phản ứng hóa học

- Tốc độ phản ứng của phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.

- Tốc độ phản ứng hóa học dùng để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của một phản ứng.

- Tốc độ phản ứng kí hiệu là v, có đơn vị: (đơn vị nồng độ)/ (đơn vị thời gian).

- Tốc độ trung bình của phản ứng là tốc độ được tính trong một khoảng thời gian phản ứng.

- Tốc độ tức thời của phản ứng là tốc độ phản ứng tại một thời điểm nào đó

2. Tính tốc độ trung bình của phản ứng hóa học

Cho phản ứng tổng quát: aA + bB → cC + dD

Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng:

$\overline{\mathrm{v}}=-\frac{1}{\mathrm{a}}\times \frac{{\mathrm{\Delta C}}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{\Delta t}}=-\frac{1}{\mathrm{b}}\times \frac{{\mathrm{\Delta C}}_{\mathrm{B}}}{\mathrm{\Delta t}}=\frac{1}{\mathrm{c}}\times \frac{{\mathrm{\Delta C}}_{\mathrm{C}}}{\mathrm{\Delta t}}=\frac{1}{\mathrm{d}}\times \frac{{\mathrm{\Delta C}}_{\mathrm{D}}}{\mathrm{\Delta t}}$ 

Trong đó:

$\overline{\mathrm{v}}$: tốc độ trung bình của phản ứng

∆C = C₂ – C₁: sự biến thiên nồng độ

∆t = t₂ – t₁: biến thiên thời gian

C₁, C₂ là nồng độ của một chất tại hai thời điểm tương ứng t₁ và t₂.

Ví dụ: Trong phản ứng hóa học: N₂O₅(g) → N₂O₄(g) + $\frac{1}{2}$O₂(g)

Sau 184 giây đầu tiên, nồng độ của N₂O₄ là 0,25M. Tốc độ trung bình của phản ứng theo nồng độ N₂O₄ trong khoảng thời gian trên là:

$\overline{\mathrm{v}}=\frac{1}{1}.\frac{{\mathrm{\Delta C}}_{{\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_4}}{\mathrm{\Delta t}}=\frac{0,25}{184}$ = 1,36.10^-3 (M/s)

II. Biểu thức tốc độ phản ứng

- Năm 1864, hai nhà bác học Guldberg và Waage khi nghiên cứu sự phụ thuộc của tốc độ vào nồng độ đã đưa ra định luật tác dụng khối lượng: Ở nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng tỉ lệ với tích số nồng độ các chất tham gia phản ứng với số mũ thích hợp.

- Biểu thức tốc độ phản ứng:

Xét phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB → cC + dD

+ Mối quan hệ giữa nồng độ và tốc độ tức thời của phản ứng hóa học được biểu diễn bằng biểu thức:

$\mathrm{v}=\mathrm{k}\times {\mathrm{C}}_{\mathrm{A}}^{\mathrm{a}}\times {\mathrm{C}}_{\mathrm{B}}^{\mathrm{b}}$ 

+ Trong đó:

k là hằng số tốc độ phản ứng;

C_A; C_B là nồng độ (M) chất A, B tại thời điểm đang xét.

Chú ý:

+ Khi nồng độ chất phản ứng bằng đơn vị (1M) thì k = v, vậy k là tốc độ phản ứng và được gọi là tốc độ riêng, đây là ý nghĩa của hằng số tốc độ phản ứng.

+ Hằng số k chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất phản ứng và nhiệt độ.

 + Định luật tác dụng khối lượng chỉ đúng cho các phản ứng đơn giản, đó là phản ứng một chiều, chỉ qua một giai đoạn từ chất phản ứng tạo ra sản phẩm.

Ví dụ: Xét phản ứng: H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)

Biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng viết theo định luật là:

$\mathrm{v}=\mathrm{k}.{\mathrm{C}}_{{\mathrm{H}}_2}^{}.{\mathrm{C}}_{{\mathrm{Cl}}_2}$

B. Trắc nghiệm Phương trình tốc độ phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng

Câu 1. Kí hiệu và đơn vị của tốc độ phản ứng là

A. kí hiệu là $\nu$, đơn vị là (đơn vị nồng độ) / đơn vị thời gian;

B. kí hiệu là , đơn vị là (đơn vị khối lượng) / đơn vị thời gian;

C. kí hiệu là $\nu$, đơn vị là (đơn vị nồng độ) / đơn vị thể tích;

D. kí hiệu là , đơn vị là (đơn vị khối lượng) / đơn vị thể tích.

Câu 2. Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng: aA + bB ⟶ cC + dD là

A. 

B. 

C. 

D. 

Câu 3. Cho phản ứng ở 45°C

2N₂O₅ (g) ⟶ O₂ (g) + 2N₂O₄ (g)

Sau 275 giây đầu tiên, nồng độ của O₂ là 0,188 M. Tính tốc độ trung bình của phản ứng theo O­₂ trong khoảng thời gian trên.

A. 1463 M / giây;

B. 6,8.10⁻⁴ M / giây;

C. 8,6.10⁻⁴ M / giây;

D. 6,8.10⁴ M / giây.

Câu 4. Tốc độ phản ứng của một phản ứng hóa học là

A. đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nồng độ của chất phản ứng trong một đơn vị thời gian;

B. đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nồng độ của chất sản phẩm trong một đơn vị thời gian;

C. đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên tốc độ chuyển động của chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian;

D. đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.

Câu 5. Cho phản ứng:

2N₂O₅ (g) ⟶ O₂ (g) + 4NO₂ (g)

Sau thời gian từ giây 57 đến giây 116, nồng độ N₂O₅ giảm từ 0,4 M về 0,35 M. Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian trên là

A. 8,48.10⁻⁴ M / giây;

B. 4,42.10⁻⁴ M / giây;

C. 8,84.10⁻⁴ M / giây;

D. 4,24.10⁻⁴ M / giây.

Câu 6. Cho phản ứng đơn giản có dạng: aA + bB ⟶ cC + dD

Mối quan hệ giữa nồng độ và tốc độ tức thời của phản ứng hóa học được biểu diễn bằng biểu thức

A. $\nu$ = $k\times C_A^a\times C_B^b$

B. $\nu$ = $k\times C_A\times C_B$

C. $\nu$ = $C_A^a\times C_B^b$

D. $\nu$ = $k\times C_A^a\times C_B^b\times C_C^c\times C_D^d$

Câu 7. Cho phản ứng: 2SO₂ (g) + O₂ (g) $\stackrel{t^o,V_2{O}_5}{\to }$ 2SO₃ (g)

Biểu thức tốc độ thức thời của phản ứng theo định luật tác dụng khối lượng là

A. $\nu$ = $k\times C_{S{O}_2}^2\times C_{O_2}$

B. $\nu$ = $k\times C_{S{O}_2}\times C_{O_2}$

C. $\nu$ = $2\times C_{S{O}_2}\times C_{O_2}$

D. $\nu$ = $k\times C_{S{O}_2}^2\times C_{O_2}\times C_{S{O}_3}^2$

Câu 8. Hằng số tốc độ phản ứng k chỉ phụ thuộc vào

A. bản chất của phản ứng;

B. nồng độ các chất;

C. nhiệt độ;

D. Cả A và C.

Câu 9. Hằng số tốc độ phản ứng k bằng vận tốc tức thời $\nu$ khi

A. nồng độ chất phản ứng bằng đơn vị (1 M);

B. nhiệt độ ở 0°C;

C. nhiệt độ ở 25°C;

D. Hằng số tốc độ phản ứng k không thể bằng vận tốc tức thời $\nu$.

Câu 10. Cho phản ứng đơn giản xảy ra trong bình kín: 2CO (g) + O₂ (g) ⟶ 2CO₂ (g).

Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào nếu tăng nồng độ CO gấp 2 lần, nồng độ O₂ không đổi.

A. tăng gấp 4 lần

B. tăng gấp 8 lần

C. không thay đổi

D. giảm 2 lần

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Hóa học 10 sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 16: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học

Lý thuyết Bài 17: Tính chất vật lí và hóa học các đơn chất nhóm VIIA

Lý thuyết Bài 18: Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide

Lý thuyết Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Lý thuyết Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học