Soạn Hóa 10 Bài 19: Tốc độ phản ứng - KNTT

Hướng dẫn Soạn Hóa 10 Bài 19: Tốc độ phản ứng ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Hóa học 10 trang 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 bộ Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Hi vọng, qua bài viết này các em học sinh có thể nắm vững nội dung bài và hiểu bài tốt hơn.

Bài 19. Tốc độ phản ứng trang 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 SGK Hóa 10 Kết nối tri thức

>>> Xem thêm: Tóm tắt Lý thuyết Hóa 10 Bài 19 ngắn nhất Kết nối tri thức

Mở đầu

Trả lời câu hỏi trang 92 SGK Hóa học 10

Làm thế nào có thể so sánh sự nhanh, chậm của các phản ứng hóa học để thúc đẩy hoặc kìm hãm nó theo mong muốn?

Lời giải:

Thời gian là đại lượng để xác định sự nhanh, chậm của các phản ứng hóa học.

Tốc độ phản ứng được xác định bằng sự thay đổi lượng chất đầu hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian: giây(s), phút (min), giờ (h), ngày(d),..

Phản ứng phân hủy H₂O₂:

H₂O₂ → H₂O + O₂

I. Tốc độ phản ứng hóa học

Trả lời câu hỏi trang 93 SGK Hóa học 10

Câu 1: Xét phản ứng: H₂ + Cl₂ → 2HCl

Nghiên cứu sự thay đổi nồng độ một chất trong phản ứng theo thời gian, thu được đồ thị sau:

a) Đồ thị này mô tả sự thay đổi nồng độ theo thời gian của chất nào?

b) Nêu đơn vị của tốc độ phản ứng trong trường hợp này

Lời giải:

a) Đồ thị mô tả sự thay đổi nồng độ theo thời gian của HCl.

b) Đơn vị của tốc độ phản ứng: mol/L.min

* Hoạt động: Kết quả thí nghiệm đo nồng độ H2O2­ tại các thời điểm khác nhau được trình bày trên Bảng 19.1.

Bảng 19.1. kết quả thí nghiệm phản ứng phân hủy H₂O₂

Thời gian phản ứng (h)	0	3	6	9	12
Nồng độ H2O2 (mol/L)	1,000	0,707	0,500	0,354	0,250

Biến thiên nồng độ trong khoảng thời gian từ 0 giờ đến 3 giờ là:

0,707 – 1,000 = – 293 (mol/L)

(Dấu "–" thể hiện rằng nồng độ H₂O₂ giảm dần khi phản ứng xảy ra.)

Tốc độ phản ứng trong khoảng thời gian từ 0 giờ đến 3 giờ được tính như sau:

(Đặt dấu "–" trước biểu thức để tốc độ phản ứng có giá trị dương.)

Trả lời câu hỏi:

Câu 1: Hãy tính tốc độ phản ứng theo nồng độ H₂O₂ trong các khoảng thời gian từ:

a) 3 giờ đến 6 giờ;                         

b) 6 giờ đến 9 giờ      

c) 9 giờ đến 12 giờ.

Câu 2: Nhận xét về sự thay đổi tốc độ phản ứng theo thời gian.

Lời giải:

Câu 1: 

a) Tốc độ phản ứng trong khoảng thời gian từ 3 giờ đến 6 giờ là:

b) Tốc độ phản ứng trong khoảng thời gian từ 6 giờ đến 9 giờ là:

c) Tốc độ phản ứng trong khoảng thời gian từ 9 giờ đến 12 giờ là:

Câu 2: Nhận xét: Tốc độ phản ứng giảm dần theo thời gian.

Trả lời câu hỏi trang 94 SGK Hóa học 10

Câu 2: Cho phản ứng của các chất ở thể khí:

2NO + 2H₂ → N₂ + 2H₂O

Hãy viết biểu thức tốc độ trung bình theo sự biến đổi nồng độ chất đầu và chất sản phẩm của phản ứng trên.

Lời giải:

Gọi ∆C_NO, ∆C_H2, ∆C_N2, ∆C_H2O lần lượt là biến thiên nồng độ các chất NO, H₂, N₂ và H₂O trong khoảng thời gian . Tốc độ trung bình của phản ứng được tính theo biểu thức:

Trả lời câu hỏi trang 95 SGK Hóa học 10

* Hoạt động: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + S + SO₂ + H₂O

Chuẩn bị: Các dung dịch Na₂SO­₃ 0,05 M, Na₂SO­₃ 0,10 M, Na₂SO­₃ 0,30 M, H₂SO₄ 0,5 M; 3 bình tam giác, đồng hồ bấm giờ, tờ giấy trắng có kẻ chữ X.

Tiến hành:

- Cho vào mỗi bình tam giác 30 mL dung dịch Na₂SO­₃ với các nồng độ tương ứng là 0,05 M; 0,10 M và 0,30 M. Đặt các bình lên tờ giấy trắng có kẻ sẵn chữ X.

- Rót nhannh vào mỗi bình 30 mL dung dịch H₂SO₄ 0,5 M và bắt đầu bấm giờ.

Lưu ý: Phản ứng có sinh ra khí độc. Cần tiến hành cẩn thận và tránh ngửi trực tiếp trên miệng bình tam giác.

Quan sát vạch chữ X trên tờ giấy dưới đáy bình, ghi lại thời điểm không nhìn thấy vạch chữ X nữa và trả lời câu hỏi:

Câu 1: Phản ứng ở bình nào xảy ra nhanh nhất? Chậm nhất?

Câu 2: Nồng độ ảnh hưởng thế nào đến tốc độ phản ứng

Lời giải:

Câu 1: 

Phản ứng ở bình Na₂SO₃ 0,3 M xảy ra nhanh nhất

Phản ứng ở bình Na₂SO₃ 0,05 M xảy ra chậm nhất

Câu 2: 

Khi nồng độ chất phản ứng tăng lên, số va chạm giữa các hạt tăng lên, làm số va chạm hiệu quả cũng tăng lên và dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.

II. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

Trả lời câu hỏi trang 96 SGK Hóa học 10

Câu 1: Cho phản ứng của các chất ở thể tích khí: I₂ + H₂ → 2HI.

Biết tốc độ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ của các chất tham gia phản ứng với số mũ là hệ số tỉ lượng của chất đó trong phương trình hóa học.

a) Hãy viết phương trình tốc độ của phản ứng này.

b) Ở một nhiệt độ xác định, hằng số tốc độ phản ứng này là 2,5.10^-4L/(mol.s). Nồng độ đầu của I₂ và H₂ lần lượt là 0,02 M và 0,03 M. Hãy tính tốc độ phản ứng:

- Tại thời điểm đầu.

- Tại thời điểm đã hết một nửa lượng I₂.

Lời giải:

a) phương trình tốc độ của phản ứng này: v = k.CI₂.CH₂

b)

- Tốc độ phản ứng tại thời điểm đầu: v = 2,5. 10−4 .0,02.0,03 = 1,5. 10−7

- Thời điểm hết một nửa lượng I2 thì nồng độ mol của I₂ và H₂ lần lượt là 0,01 M và 0,015 M

Tốc độ phản ứng tại thời điểm này là: v = 2,5.10−4.0,01.0,015 = 3,75.10−8

Trả lời câu hỏi trang 97 SGK Hóa học 10

Câu 2: Nêu mối liên hệ giữa nồng độ và áp suất của khí trong hỗn hợp

Lời giải:

Trong hỗn hợp khí, nồng độ mỗi khí tỉ lệ thuận với áp suất của nó. Khi nén hỗn hợp khí (giảm thể tích) thì nồng độ mỗi khí tăng lên.

Câu 3: Áp suất ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng nào sau đây?

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH3(g) (to,xt) (1)

CO₂(g) + Ca(OH)₂(aq) → CaCO₃(s) + H₂O (l) (2)

SiO₂(s) + CaO(s) → CaSiO₃(s) (3)

BaCl₂(aq) + H₂SO₄(aq) → BaSO₄(s) + 2HCl(aq) (4)

Lời giải:

(1) và (2): Tăng áp suất làm tăng tốc độ phản ứng.

(3) và (4): Thay đổi áp suất không làm ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng vì không có sự tham gia của chất khí.

* Hoạt động: Nghiên cứu  ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng:

Mg + 2H₂O →  Mg(OH)₂ + H₂

Chuẩn bị: Mg dạng phôi bào, dung dịch phenolphthalein, nước cất, 2 ống nghiệm, đèn cồn, kẹp gỗ.

Tiến hành:

Cho vào mỗi ống nghiệm khoảng 3 mL nước cất.

Nhỏ vào mỗi ống nghiệm 1 – 2 giọt phenolphthalein và cho vào mỗi ống 1 mẫu phoi bào Mg.

Đun nóng 1 ống nghiệm.

Lưu ý: Làm sạch bề mặt Mg trước khi tiến hành thí nghiệm.

Quan sát và trả lời câu hỏi:

Câu 1: Sự thay đổi màu sắc trong ống nghiệm nào nhanh hơn?

Câu 2: Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng?

Lời giải:

Câu 1: Sự thay đổi màu sắc trong ống nghiệm được đung nóng nhanh hơn.

Câu 2: Khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng sẽ tăng lên

Trả lời câu hỏi trang 98 SGK Hóa học 10

Câu 4: Hãy giải thích tại sao khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng

Lời giải:

Khi nhiệt độ tăng, các hạt phân tử, nguyên tử hoặc ion sẽ chuyển động nhanh hơn, động năng cao hơn. Khi đó số va chạm hiệu quả giữa các hạt tăng lên, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.

Câu 5: Nêu ý nghĩa của hệ số nhiệt độ Van’t Hof.

Lời giải:

Ý nghĩa: Giá trị của γ càng lớn thì ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng càng mạnh.

Câu 6:  Ở 20^oC, tốc độ một phản ứng là 0,05 mol/(L.min). Ở 30^oC, tốc độ phản ứng này là 0,15 mol/(L.min).

a) Hãy tính hệ số nhiệt độ Van’t Hof của phản ứng trên.

b) Dự đoán tốc độ phản ứng trên ở 40^oC (giả thiết hệ số nhiệt độ γ trong khoảng nhiệt độ này không đổi).\

Lời giải:

a) Ta có:

b) Tốc độ phản ứng ở 40^oC là: 

* Hoạt động: Nghiên cứu ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc bề mặt đến tốc độ phản ứng:

CaCO₃ + 2HCl  →   CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Chuẩn bị: 2 bình tam giác , dung dịch HCl 0,5 M, đã vôi dạng viên , đã vôi đập nhỏ.

Tiến hành:

Cho cùng một lượng (khoảng 2 g) đá vôi dạng viên vào bình tam giác (1) và đá vôi đập nhỏ vào bình tam giác (2).

Rót 20 mL dung dịch HCl 0,5 M vào mỗi bình.

Quan sát hiện tượng và trả lời câu hỏi:

Câu 1: Phản ứng trong bình nào có tốc độ thoát khí nhanh hơn?

Câu 2: Đá vôi dạng nào có tổng diện tích bề mặt lớn hơn?

Câu 3: Nêu ảnh hưởng của diện tích bề mặt tiếp xúc đến tốc độ phản ứng.

Lời giải:

Câu 1: Phản ứng trong bình mà đã vôi được đập nhỏ có tốc độ thoát khí nhanh hơn.

Câu 2: Đá vôi dạng được đập nhỏ có tổng diện tích bề mặt lớn hơn.

Câu 3: Khi tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, số va chạm giữa các chất đầu tăng lên, số va chạm hiệu quả cũng tăng theo, dẫn đến tốc độ phản ứng.

* Hoạt động: Nghiên cứu ảnh hưởng của chất xúc tác đến tốc độ phản ứng

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Chuẩn bị: 2 bình tam giác, dung dịch H₂O₂ 10%, MnO₂.

Tiến hành:

Rót vào 2 bình tam giác, mỗi bình 20 mL dung dịch H₂O₂ 10%.

Thêm khoảng 0,1 g xúc tác MnO₂ vào một bình và lắc đều.

Quan sát hiện tượng và trả lời câu hỏi:

Câu 1: So sánh tốc độ thoát khí ở hai bình.

Câu 2: Chất xúc tác ảnh hưởng thế nào đến tốc độ phản ứng?

Lời giải:

Câu 1: Bình tam giác cho xúc tác MnO₂ có tốc độ thoát khí lớn hơn.

Câu 2: Khi có xúc tác, phản ứng sẽ xảy ra qua nhiều giai đoạn. Mỗi giai đoạn đều có năng lượng hoạt hoá thấp hơn so với phản ứng không xúc tác. Do đó số hạt có đủ năng lượng hoạt hoá sẽ nhiều hơn, dẫn đến tốc độ phản ứng tăng.

Trả lời câu hỏi trang 99 SGK Hóa học 10

Câu 7: Thực hiện hai phản ứng phân hủy H₂O₂; một phản ứng có xúc tác MnO₂, một phản ứng không xúc tác. Đo thể tích khí oxygen theo thời gian và biểu diễn trên đồ thị như hình bên: Đường phản ứng nào trê đồ thị (Hình 19.6) tương ứng với phản ứng có xúc tác, với phản ứng không có xúc tác.

Lời giải:

Trong cùng khoảng thời gian, thể tích khí oxygen được biểu diễn theo đường (b) lớn hơn so với đường (a).

=> Đường phản ứng (a) tương ứng với phản ứng không có xúc tác.

Đường phản ứng (b) tương ứng với phản ứng có xúc tác.

III. Một số ứng dụng của việc thay đổi tốc dộ phản ứng

Trả lời câu hỏi trang 100 SGK Hóa học 10

Câu 1: Yếu tố nào đã được áp dụng để làm thay đổi tốc độ của các phản ứng trong hình 19.7?

Lời giải:

Yếu tố thay đổi tốc độ là:

a) Yếu tố nồng độ.

b) Yếu tố nhiệt độ.

c) Có thêm chất xúc tác.

Câu 2: Phản ứng tạo NO từ NH­₃ là một giai đoạn trung gian trong quá trình sản xuất nitric acid: 

4NH₃(g)  + 5O₂(g) → 4NO(g) + 6 H₂O(g)

Hãy nêu một số cách để tăng tốc độ phản ứng này.

Lời giải:

Phản ứng 4NH₃(g) + 5O₂(g) → 4NO(g) + 6H₂O(g), có sự tham của chất khí nên có thể tăng tốc độ phản ứng bằng cách: tăng áp suất, tăng nhiệt độ của phản ứng.

>>> Xem toàn bộ: Soạn Hóa 10 Kết nối tri thức

-----------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Soạn Hóa 10 Bài 19: Tốc độ phản ứng trong bộ SGK Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Top lời giải đã có đầy đủ các bài soạn cho các môn học trong các bộ sách mới Cánh Diều, Chân trời sáng tạo, Kết nối tri thức. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Top lời giải để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt!