Công thức tính hằng số cân bằng

Hằng số cân bằng là đại lượng quan trọng trong hóa học, giúp xác định mức độ tiến triển của phản ứng thuận nghịch. Việc nắm rõ công thức tính hằng số cân bằng không chỉ hỗ trợ giải bài tập hiệu quả mà còn giúp học sinh hiểu sâu bản chất cân bằng hóa học. Bài viết sau sẽ cung cấp đầy đủ công thức, cách đổi giữa Kc và Kp, kèm ví dụ minh họa dễ hiểu.

A. LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát: aA + bB \(\overset{}{\rightleftharpoons}\) cC + dD

Ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng (KC) tính theo công thức:

\({{K}_{C}}=\frac{{{[C]}^{c}}.{{[D]}^{d}}}{{{[A]}^{a}}.{{[B]}^{b}}}\)

Trong đó:

[A], [B], [C], [D] là nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng.

a, b, c, d là hệ số tỉ lượng trong phương trình.

Đối với phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ chất rắn trong biểu thức tính hằng số cân bằng.

Hằng số cân bằng (KC) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng.

B. BÀI TẬP HẰNG SỐ CÂN BẰNG HÓA HỌC 11

Dạng 1. Bài toán tính hằng số cân bằng

Phần I. Trắc nghiệm

Câu 1. Biểu thức nào sau đây là biểu thức hằng số cân bằng (K_C) của phản ứng C(s) + 2H₂(g) ⇌ CH₄(g)?

Câu 2. Cho phản ứng hoá học sau: Br₂( g) + H₂( g)⇌2HBr(g)

Biểu thức hằng số cân bằng (K_c) của phản ứng trên là

Câu 3. Cho phản ứng thuận nghịch sau: H₂(g) + I₂ (g) ⇌ 2HI(g). Ở trạng thái cân bằng, nồng độ (mol·L⁻¹) của H₂(g), I₂(g) và HI(g) được kí hiệu lần lượt là [H₂], [I₂] và [HI]. Biểu thức hằng số cân bằng Kc của phản ứng là

Câu 4. Biểu thức tính hằng số cân bằng của phản ứng: CaO(s) + CO₂(g) CaCO₃(s) là

Câu 5. Viết biểu thức tính hằng số cân bằng của phản ứng sau:

CH₃COOH(l) + C₂H₅OH(l) CH₃COOC₂H₅(l) + H₂O(l)

Phần II. Tự luận

Câu 1. Xét phản ứng: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)

Một hỗn hợp phản ứng chứa trong bình dung tích 3,67 lít ở một nhiệt độ nhất định; ban đầu chứa 0,763 gam H₂ và 96,9 gam I₂. Ở trạng thái cân bằng, bình chứa 90,4 gam HI. Tính hằng số cân bằng (K_C) cho phản ứng ở nhiệt độ này.

Câu 2. Cho phản ứng sau ở 430^oC: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g). Ở trạng thái cân bằng, nồng độ các chất là: [H₂] = [I₂] = 0,107 M; [HI] = 0,786 M. Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở nhiệt độ trên.

Câu 3. 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 K_C của phản ứng tổng hợp SO₃ ở nhiệt độ trên.

Câu 4. Cho vào bình kín (dung tích 1L) 1 mol H₂ và 1 mol I₂, sau đó thực hiện phản ứng ở 350^oC – 500^oC theo phương trình hóa học sau: H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI (g) Ở trạng thái cân bằng thấy có sự tạo thành 1,56 mol HI. Hằng số cân bằng của phản ứng trên bằng bao nhiêu? Kết quả làm tròn đến phần mười (sau dấu phẩy một chữ số).

Câu 5. Cho cân bằng hoá học sau: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) 298 .Cho 3,0 mol khi hydrogen và 1,0 mol khi nitrogen vào một bình kín dung tích 10 lít, có bột iron xúc tác, giữ bình ở 450°C. Ở trạng thái cân bằng có 20% chất đầu chuyển hoá thành sản phẩm. Hằng hằng số cân bằng của phản ứng ở nhiệt độ trên bằng bao nhiêu?

Dạng 2. Bài toán tính nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng

Chi tiết nội dung câu hỏi, đáp án tài liệu nằm trong FILE TẢI VỀ