Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Cân bằng thuận nghịch và hằng số cân bằng (Hóa học Lớp 11)

Tại pH = 11,3 $\Rightarrow$ [OH${}^{-}$] = $10^{-(14-11,3)}$ = $10^{-2,7}$

Ta có:



$$K_b=\frac{[C{H}_{3}N{H}_3^{+}].[O{H}^{-}]}{[C{H}_{3}N{H}_2]}\iff K_b=\frac{10^{-2,7}.10^{-2,7}}{(x-10^{-2,7})}(1)$$

Theo đề:

Tại pH = 12,82 $\Rightarrow$ [OH${}^{-}$] = $10^{-(14-12,82)}$ = $10^{-1,18}$

Ta có:



$$K_b=\frac{[C{H}_{3}N{H}_3^{+}].[O{H}^{-}]}{[C{H}_{3}N{H}_2]}\iff K_b=\frac{10^{-1,18}.10^{-1,18}}{(1000x-10^{-1,18})}(2)$$

Theo đề:

Từ phương trình (1), (2) ta có: $\frac{10^{-2,7}.10^{-2,7}}{(x-10^{-2,7})}=\frac{10^{-1,18}.10^{-1,18}}{(1000x-10^{-1,18})}\Rightarrow$ x = 0,01

a) Đúng
b) Đúng, đây là phản ứng thuận nghịch nên chất tham gia của phản ứng này là sản phẩm của phản ứng kia và ngược lại, vì vậy sản phẩm thu được ở phản ứng (1) có chứa acetic acid, ethyl alcohol, ethyl acetat và nước.
c) Đúng, tăng nồng độ C${}_2$H${}_5$OH thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ C${}_2$H${}_5$OH, đó là chiều thuận.
d) Đúng, ban đầu tự chọn nCH${}_3$COOH = nC${}_2$H${}_5$OH = 1
CH${}_3$COOH + C${}_2$H${}_5$OH ⇌ CH${}_3$COOC${}_2$H${}_5$ + H${}_2$O
1………………………1
x……………………x………………x…………x
1 – x…………1 – x…………x…………x
Kc = x²/(1 – x)² = 4 → x = 2/3
→ \% số mol C${}_2$H${}_5$OH bị ester hoá = x/1 = 66,67\%
a) Đúng.
b) Đúng, đây là phản ứng thuận nghịch nên chất tham gia của phản ứng này là sản phẩm của phản ứng kia và ngược lại, vì vậy sản phẩm thu được ở phản ứng (1) có chứa acetic acid, ethyl alcohol, ethyl acetat và nước.
c) Đúng, tăng nồng độ C${}_2$H${}_5$OH thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ C${}_2$H${}_5$OH, đó là chiều thuận.
d) Đúng, ban đầu tự chọn nCH${}_3$COOH = nC${}_2$H${}_5$OH = 1
CH${}_3$COOH + C${}_2$H${}_5$OH ⇌ CH${}_3$COOC${}_2$H${}_5$ + H${}_2$O
1………………………1
x……………………x………………x…………x
1 – x…………1 – x…………x…………x
Kc = x²/(1 – x)² = 4 → x = 2/3
→ \% số mol C${}_2$H${}_5$OH bị ester hoá = x/1 = 66,67\%

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng thuận nghịch luôn xảy ra đồng thời theo cả hai chiều, nên không bao giờ phản ứng hoàn toàn, tức hiệu suất không thể đạt 100%. Các giá trị như 20%, 25%, 30% đều có thể đạt được. Vậy đáp án là B, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi) Hằng số cân bằng Kc bằng tích nồng độ các chất sản phẩm (mỗi chất lũy thừa bằng hệ số tỉ lượng) chia cho tích nồng độ các chất đầu. Với phản ứng $H_2(g)+I_2(g)\rightleftharpoons 2HI(g)$, ta có $K_C=\frac{[HI{]}^2}{[H_2][I_2]}$. Đáp án B, khớp với đáp án tham khảo 11B.

(AI giải đề cho tôi)
Với phản ứng thuận nghịch H${}_2$(g) + I${}_2$(g) ⇌ 2HI(g), hằng số cân bằng được định nghĩa bằng tỉ số giữa nồng độ các sản phẩm (tử số) và nồng độ các chất phản ứng (mẫu số), mỗi nồng độ lũy thừa với số mol trong phương trình cân bằng: $$K_C=\frac{[HI{]}^2}{[H_2][I_2]}$$ Trong đó hệ số của HI là 2 nên [HI] phải mũ 2; H${}_2$ và I${}_2$ có hệ số 1. Kiểm tra các phương án: A và D thiếu số mũ 2 của HI và đặt sai vị trí; C là biểu thức nghịch đảo (của phản ứng nghịch). Vậy đáp án đúng là B, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Hằng số cân bằng K chỉ phụ thuộc vào bản chất phản ứng và nhiệt độ. Áp suất, nồng độ, xúc tác không làm thay đổi giá trị K (xúc tác chỉ tăng tốc độ đạt cân bằng). Do đó đáp án là nhiệt độ, khớp với đáp án nguồn (Câu 10: C).

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng: $CO(g)+H_{2}O(g)\rightleftharpoons C{O}_2(g)+H_2(g)$, tất cả các chất đều là khí và hệ số tỉ lượng đều bằng 1. Theo định luật tác dụng khối lượng, hằng số cân bằng $K_C$ bằng tích nồng độ các chất sản phẩm (vế phải) chia tích nồng độ các chất phản ứng (vế trái), mỗi nồng độ lũy thừa với số mũ bằng hệ số tỉ lượng tương ứng: $$K_C=\frac{[C{O}_2]\cdot [H_2]}{[CO]\cdot [H_{2}O]}$$ Điều này khớp với phương án B (và cũng trùng với đáp án của đề: câu 8 là B). Phương án A sai vì có số mũ 2 ở $[C{O}_2]$; C và D là biểu thức nghịch đảo.

Đáp án: 57

(AI giải đề cho tôi)
Hằng số cân bằng: $K_c=\frac{[COC{l}_2]}{[CO][C{l}_2]}=\frac{0,2}{0,2\times 0,1}=10$. Bơm thêm 14,2 g Cl${}_2$ = 0,2 mol vào bình 1 lít nên $[C{l}_2]$ tăng thêm 0,2 M → $[C{l}_2]=0,3$ M. Gọi x là nồng độ CO phản ứng để đạt cân bằng mới: $[CO]=0,2-x$; $[C{l}_2]=0,3-x$; $[COC{l}_2]=0,2+x$. Ta có: $10=\frac{0,2+x}{(0,2-x)(0,3-x)}$ → $10x^2-6x+0,4=0$ → $25x^2-15x+1=0$ → $x=\frac{15-\sqrt{125}}{50}\approx 0,0764$ (chọn nghiệm nhỏ vì $x<0,2$). Vậy $[CO{]}_{cb}=0,2-0,0764\approx 0,12$ M.

(AI giải đề cho tôi)
X là acid đơn chức chứa 53,33% oxygen. Với acid đơn chức mạch hở C_nH_{2n}O_2: %O = 32/(14n+32) = 53,33% → n = 2, vậy X là CH_3COOH (M = 60 g/mol), kháng khuẩn nhẹ (giấm). n(C_2H_5OH) = 46/46 = 1 mol; n(X) = 60/60 = 1 mol. Phản ứng: C_2H_5OH + CH_3COOH ⇌ CH_3COOC_2H_5 + H_2O, K_C = 3,4. Gọi x là mol ester tạo thành tại cân bằng (thể tích không đổi): K_C = x²/((1−x)(1−x)) = 3,4 → x/(1−x) = √3,4 ≈ 1,844 → x ≈ 0,648 mol. Khối lượng Y (M = 88 g/mol): m = 0,648 × 88 ≈ 57 gam.

n${}_{CO}$ = 5,6/28 = 0,2 mol
n${}_{H_{2}O}$ = 3,6/18 = 0,2 mol
Ban đầu trong 10 L: [CO] = [H${}_2$O] = 0,02 M
Phản ứng: CO + H${}_2$O ⇌ CO${}_2$ + H${}_2$
Ban đầu: 0,02 0,02
Phản ứng: x x
Cân bằng: 0,02-x 0,02-x x x
K${}_C$ = x²/(0,02-x)² = 1 ⟹ x = 0,01 ⟹ [H${}_2$O]cb = 0,02 – 0,01 = 0,01 M

Chọn D.

$$K_C=\frac{[HBr{]}^2}{[H_2][B{r}_2]}$$

Với phản ứng $H_2(g)+B{r}_2(g)\rightleftharpoons 2HBr(g)$, biểu thức hằng số cân bằng là $K_C=\frac{[HBr{]}^2}{[H_2][B{r}_2]}$.
Vậy chọn D.

(AI giải đề cho tôi)
Tính Q cho từng mẫu với $K_C=2,2$:
- Mẫu (1): $Q=\frac{0,10\cdot 0,10}{0,10\cdot 0,10}=1<2,2$ → hệ chưa cân bằng, chuyển dịch theo chiều thuận. Nhận định (a) đúng.
- Mẫu (2): $Q=\frac{0,16\cdot 0,28}{0,084\cdot 0,13}=\frac{0,0448}{0,01092}\approx 4,10>2,2$ → hệ phải chuyển dịch theo chiều nghịch, không phải chiều thuận. Nhận định (b) sai.
- Mẫu (3): $Q=\frac{0,33\cdot 0,20}{0,14\cdot 0,21}=\frac{0,066}{0,0294}\approx 2,24\approx 2,2=K_C$ → hệ đạt cân bằng, không chuyển dịch. Nhận định (c) đúng.
- Mẫu (4): $Q=\frac{0,15\cdot 0,17}{0,063\cdot 0,11}=\frac{0,0255}{0,00693}\approx 3,68>2,2$ → hệ chuyển dịch theo chiều nghịch, nhưng nhận định nói $Q<K_C$ nên sai. Nhận định (d) sai.
Vậy có 2 nhận định đúng (a và c) → đáp án C, khớp với đáp án nguồn.

Đáp số 20.

Chọn $n_X$ = 1 mol; (X: $N_2$ x mol; $H_2$ y mol) => x + y = 1 (1)

Ta có: ${\overline{M}}_Y=\frac{85}{9}$; $n_Y$ = 0,9

=> 28x + 2y = $\frac{85}{9}$.0,9 (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 025; y = 0,75.

$$N_2(g)+3H_2(g)\rightleftharpoons 2N{H}_3(g)$$

Bđ: 0,25 — 0,75

Phản ứng: a — 3a

Sau phản ứng: 0,25-a — 0,75-3a — 2a

=> 2a = 0,1 => a = 0,05

$H=\frac{0,05}{0,25}.100=20$

Hằng số cân bằng Kc chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, không phụ thuộc vào lượng ban đầu của acetic acid hay ethyl alcohol.

n${}_{CO}$ = 0,2 → C${}_M$ CO = 0,02M
n${}_{H_{2}O}$ = 0,3 → C${}_M$ H${}_2$O = 0,03M
CO (g) + H${}_2$O (g) ⇌ CO${}_2$ (g) + H${}_2$ (g)
0,02.........0,03
x..................x.........x..............x
0,02-x......0,03-x......x...............x
K${}_c$ = x²/(0,02 – x)(0,03 – x) = 1
→ x = 0,012
[H${}_2$O] = 0,03 – x = 0,018M

Đáp số: mCH${}_3$COOC${}_2$H${}_5$ = 57 gam
Từ các dữ kiện tìm được X là CH${}_3$COOH, Y là CH${}_3$COOC${}_2$H${}_5$
nC${}_2$H${}_5$OH${}_{\text{ (bd)}}$ = nCH${}_3$COOH${}_{\text{(bd)}}$ = 1 mol
Gọi nC${}_2$H${}_5$OH${}_{\text{(pư)}}$ = nCH${}_3$COOH${}_{\text{(pư)}}$ = nCH${}_3$COOC${}_2$H${}_5$ = nH${}_2$O = x
Áp dụng công thức tính K${}_c$ → x = 0,648 mol
mCH${}_3$COOC${}_2$H${}_5$ = 57 gam

$$N_2{O}_4\rightleftharpoons 2N{O}_2$$
Ban đầu: 1 ; 1 (mol)
Cân bằng: 0,5 ; 2
$\Rightarrow \%n_{N{O}_2}=\frac{2}{0,5+2}.100\%=80,0\%$

$N_2{O}_4\rightleftharpoons 2N{O}_2$
Ban đầu: 1 — 1 (mol)
Cân bằng: 0,5 — 2
$\Rightarrow \%n_{N_2{O}_4}=\frac{0,5}{0,5+2}.100\%=20,0\%$

Cân bằng: C(s) + H${}_2$O(g) $\rightleftharpoons$ CO(g) + H${}_2$(g). Trong biểu thức Kc, chất rắn C(s) không được đưa vào biểu thức cân bằng. Vì vậy: Kc = [CO][H${}_2$]/[H${}_2$O].