Giải Hóa học 10 Cánh diều bài 16

VnDoc xin giới thiệu bài Giải bài tập Hóa học lớp 10 bài 16: Tốc độ phản ứng hóa học sách Cánh diều hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Hóa học 10.

Mở đầu trang 88 Hóa học 10: Cho hai mảnh Mg cùng khối lượng vào hai ống nghiệm chứa cùng thể tích dung dịch HCl dư, nồng độ dung dịch HCl ở ống nghiệm (a) và (b) lần lượt là 2M và 0,5M. Hiện tượng thí nghiệm được mô tả như hình 16.1. Theo em, dây Mg ở ống nghiệm nào sẽ bị tan hết trước? Giải thích

Phương pháp giải:

Ở ống nghiệm (a) có hiện tượng sủi bọt khí nhiều hơn

Lời giải:

- Ở ống nghiệm (a) có hiện tượng sủi bọt khí nhiều hơn

=> Phản ứng ở ống nghiệm (a) xảy ra mãnh liệt hơn

=> Dây Mg ở ống nghiệm (a) sẽ bị tan hết trước

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

I. Khái niệm tốc độ phản ứng, tốc độ trung bình của phản ứng

Câu hỏi 1 trang 89 Hóa học 10: Trong cùng một khoảng thời gian, nồng độ của MgCl₂ ở dung dịch nào tăng lên nhanh hơn? Giải thích

Phương pháp giải:

Bong bóng khí H₂ thoát ra nhanh hơn ở thí nghiệm với dung dịch HCl 2M so với thí nghiệm sử dụng dung dịch HCl 0,5M

=> HCl (trong dung dịch 2M ban đầu) bị mất đi do phản ứng với Mg nhanh hơn lượng HCl (trong dung dịch 0,5M ban đầu) mất đi do phản ứng với Mg

Lời giải:

- Trong cùng 1 khoảng thời gian, lượng H₂ sinh ra ở ống nghiệm chứa dung dịch HCl 2M nhiều hơn lượng H₂ sinh ra ở ống nghiệm chứa dung dịch 0,5M

=> Lượng MgCl₂ sinh ra ở ống nghiệm chứa dung dịch HCl 2M nhiều hơn lượng MgCl₂ sinh ra ở ống nghiệm chứa dung dịch HCl 0,5M

=> Nồng độ của MgCl₂ ở dung dịch chứa HCl 2M tăng lên nhanh hơn (vì thể tích không đổi)

Câu hỏi 2 trang 89 Hóa học 10: Tốc độ của phản ứng (1)  ở dung dịch HCl 2M là nhanh hơn hay chậm hơn so với ở dung dịch HCl 0,5M?

Phương pháp giải:

Bong bóng khí H₂ thoát ra nhanh hơn ở thí nghiệm với dung dịch HCl 2M so với thí nghiệm sử dụng dung dịch HCl 0,5M

=> HCl (trong dung dịch 2M ban đầu) bị mất đi do phản ứng với Mg nhanh hơn lượng HCl (trong dung dịch 0,5M ban đầu) mất đi do phản ứng với Mg

Lời giải:

- Vì nồng độ dung dịch MgCl₂ ở dung dịch chứa HCl 2M tăng lên nhanh hơn

=> Tốc độ của phản ứng (1) ở dung dịch HCl 2M nhanh hơn so với ở dung dịch HCl 0,5M

Câu hỏi 3 trang 90 Hóa học 10: Cho biết tốc độ phản ứng chỉ nhận giá trị dương. Giải thích vì sao phải thêm dấu trừ trong biểu thức (3) khi tính tốc độ trung bình của phản ứng theo các chất tham gia phản ứng

Phương pháp giải:

- A, B là chất tham gia

- ∆C = C_sau - C_trước

- ∆t = t_sau - t_trước

- Sau khoảng thời gian phản ứng, nồng độ chất tham gia giảm

Lời giải:

- Xét biểu thức

- Sau thời gian phản ứng, nồng độ chất tham gia giảm

=> C_sau < C_trước

=> ∆C < 0

- Trong khi đó: ∆t = t_sau - t_trước

=> ∆t > 0

=> Phải thêm dấu trừ trong biểu thức (3) đối với chất tham gia phản ứng để tốc độ phản ứng có giá trị dương

Luyện tập 1 trang 90 Hóa học 10: Tính tốc độ trung bình của phản ứng (4) theo O₂ trong 100 giây đầu tiên

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức: 

Lời giải:

Luyện tập 2 trang 90 Hóa học 10: Từ Bảng 16.1, có thể tính được tốc độ trung bình của phản ứng sau 50 giây hay không? Vì sao? 

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức: 

Lời giải:

- Nồng độ biến thiên chất không đồng đều sau mỗi khoảng đơn vị thời gian

=> Ta không thể tính được nồng độ các chất sau 50 giây

=> Không tính được tốc độ trung bình của phản ứng sau 50 giây

Vận dụng 1 trang 90 Hóa học 10: Hãy sắp xếp tốc độ các phản ứng sau theo chiều tăng dần: (1) phản ứng than cháy trong không khí, (2) phản ứng gỉ sắt, (3) phản ứng nổ của khí bình gas

Phương pháp giải:

- Khi có sự đốt cháy, tốc độ phản ứng tăng

- Phản ứng giữa các chất khí diễn ra nhanh hơn phản ứng diễn ra giữa chất rắn và chất khí

Lời giải:

- Phản ứng (1): diễn ra giữa chất rắn và chất khí, có sự đốt cháy

- Phản ứng (2): diễn ra giữa chất rắn và chất khí,  không có đốt cháy

=> Phản ứng (1) diễn ra nhanh hơn phản ứng (2)

- Phản ứng (3): diễn ra giữa chất khí và chất khí, có sự đốt cháy

=> Phản ứng (3) diễn ra nhanh hơn phản ứng (1)

=> Tốc độ phản ứng theo chiều tăng dần: (2) < (1) < (3)

II. Định luật tác dụng khối lượng

Vận dụng 2 trang 91 Hóa học 10: Thực phẩm bị ôi thiu do các phản ứng oxi hóa của oxygen cũng như sự hoạt động của vi khuẩn. Giải thích vì sao để hạn chế sự ôi thiu, người ta lại bơm N₂ hoặc CO₂ vào túi đựng thực phẩm trước khi đóng gói. Biết rằng nồng độ oxygen trong túi thực phẩm sau khi bơm N₂ hoặc CO₂ chỉ còn khoảng 2 – 5%

Phương pháp giải:

Khi nồng độ chất tham gia càng cao => Tốc độ phản ứng diễn ra càng nhanh

Lời giải:

- Thực phẩm bị ôi thiu là do các phản ứng oxi hóa của oxygen

=> Người ta bơm N₂ hoặc CO₂ để giảm nồng độ của oxygen từ 21% xuống còn khoảng 2 -5%

=> Khi nồng độ oxygen giảm dẫn đến giảm tốc độ quá trình oxi hóa thực phẩm

=> Hạn chế sự ôi thiu

Câu hỏi 4 trang 92 Hóa học 10: Em có nhận xét gì nếu trong biểu thức (5), nồng độ của chất A và B đều bằng 1M?

Phương pháp giải:

- Nồng độ chất A và B đều bằng 1M => C_A = 1M, C_B = 1M

Lời giải:

- Khi nồng độ chất A và B đều bằng 1M

=> v =k.1^a.1^b

=> v = k

=> Tốc độ phản ứng = hằng số tốc độ phản ứng (phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất các chất tham gia)

=> Vậy khi nồng độ chất A và B đều bằng 1M thì tốc độ phản ứng = hằng số tốc độ phản ứng

Câu hỏi 5 trang 92 Hóa học 10: Trong phản ứng (6), nếu nồng độ của H₂ tăng gấp đôi thì tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?

H₂(g) + I₂(g) → 2HI(g)

Phương pháp giải:

Theo định luật tác dụng khối lượng: v = kC_H2.C_I2

Lời giải:

Áp dụng định luật tác dụng khối lượng: v = kC_H2.C_I2

=> Ở một nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng (6) tỉ lệ thuận với nồng độ của H₂ cũng như nồng độ của I₂

=> Nếu nồng độ của H₂ tăng gấp đôi thì tốc độ phản ứng (6) tăng gấp đôi

III. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, hệ số nhiệt độ van't hoff

Câu hỏi 6 trang 93 Hóa học 10: Khi nồng độ của H₂(g) cũng như I₂(g) đều tăng lên gấp đôi thì tốc độ phản ứng của H₂(g) với I₂(g) tăng lên mấy lần?

Phương pháp giải:

H₂(g) + I₂(g) → 2HI(g)

Theo định luật tác dụng khối lượng: v = kC_H2.C_I2

Lời giải:

Áp dụng định luật tác dụng khối lượng: v = kC_H2.C_I2

=> Ở một nhiệt độ không đổi, tốc độ phản ứng (6) tỉ lệ thuận với nồng độ của H₂ cũng như nồng độ của I₂

=> Nếu nồng độ của H₂  và I₂ tăng gấp đôi thì tốc độ phản ứng (6) tăng lên 4 lần

Vận dụng 3 trang 93 Hóa học 10: Hãy giải thích các hiện tượng dưới đây.

a) Khi ở nơi đông người trong một không gian kín, ta cảm thấy khó thở và phải thở nhanh hơn

b) Tàn đóm đỏ bùng lên khi cho vào bình oxygen nguyên chất

c) Bệnh nhân suy hô hấp cần thở oxygen thay vì không khí (chứa 21% thể tích oxygen)

Phương pháp giải:

a) Coi người và oxygen là chất tham gia phản ứng

=> Ở nơi đông người, nồng độ oxygen giảm đi nhiều để cung cấp cho con người => Lượng oxygen bị thiếu hụt

b)

- Oxygen cung cấp sự cháy

- Oxygen nguyên chất có nồng độ oxygen cao hơn trong không khí

c)

- Oxygen duy trì sự sống

- Khi bệnh nhân suy hô hấp => Tốc độ hô hấp giảm

Lời giải:

a) Ở nơi đông người, nồng độ oxygen giảm đi nhiều để cung cấp cho con người

=> Lượng oxygen bị hao hụt và loãng

=> Con người bị thiếu oxygen nên cảm thấy khó thở và phải thở nhanh hơn để lấy oxygen

b) Khi cho tàn đóm vào bình oxygen nguyên chất

=> Nồng độ oxygen tăng cao (vì oxygen nguyên chất có nồng độ cao hơn nhiều so với oxygen trong không khí)

=> Giúp cho phản ứng xảy ra nhanh và mạnh hơn

=> Tàn đóm đỏ bùng cháy

c)

- Khi con người bị suy hô hấp => Tốc độ hô hấp giảm => Không cung cấp đủ khí oxygen cho con người

- Áp dụng định luật tác dụng khối lượng => Cần phải tăng nồng độ của chất tham gia (khí oxygen) để tăng tốc độ hô hấp

=> Bệnh nhân cần phải thở oxygen (nồng độ 100%) thay vì không khí (nồng độ oxygen 21%)

Câu hỏi 7 trang 94 Hóa học 10: Quan sát hình 16.4, giải thích vì sao khi dùng đá vôi dạng bột thì tốc độ phản ứng nhanh hơn 

Phương pháp giải:

Ở dạng bột, diện tích tiếp xúc tăng

Lời giải:

Để phản ứng xảy ra, cần phải có sự tiếp xúc giữa HCl và CaCO₃. Ở dạng bột, các phân tử CaCO₃ tiếp xúc nhiều với các phân tử HCl hơn là CaCO₃ ở dạng hạt

=> Tốc độ phản ứng ở dạng bột sẽ nhanh hơn

Vận dụng 4 trang 94 Hóa học 10: Giải thích vì sao thanh củi chẻ nhỏ hơn thì sẽ cháy nhanh hơn

Phương pháp giải:

Khi chẻ nhỏ thanh củi làm tăng diện tích tiếp xúc giữa thanh củi và oxygen

Lời giải:

- Khi chẻ nhỏ thanh củi làm tăng diện tích tiếp xúc giữa thanh củi và oxygen

- Khí oxygen giúp duy trì sự cháy, làm sự cháy diễn ra mãnh liệt

=>Thanh củi chẻ nhỏ hơn thì sẽ cháy nhanh hơn

Giải hóa học 10 trang 95 Cánh diều

Câu hỏi 8 trang 95 Hóa học 10: Cho hai đinh sắt tương tự nhau (tẩy sạch gỉ và dầu mỡ) vào hai ống nghiệm chứa cùng một thể tích dung dịch HCl 1M. Một ống nghiệm để ở nhiệt độ phòng, một ống nghiệm được đun nóng bằng đèn cồn. Vì sao đinh sắt trong TN được tẩy sạch gỉ và dầu mỡ?

Phương pháp giải:

Đang cập nhật

Câu hỏi 9 trang 95 Hóa học 10: Dựa vào hiện tượng nào để so sánh tốc độ phản ứng trong 2 thí nghiệm trên

Phương pháp giải:

Đang cập nhật

Câu hỏi 10 trang 95 Hóa học 10: Với phản ứng có γ = 2, nếu nhiệt độ tăng từ 20^oC lên 50^oC thì tốc độ phản ứng tăng bao nhiêu lần

Phương pháp giải:

Lời giải:

Vận dụng 5 trang 97 Hóa học 10: Enzyme amylase và lipase có trong nước bọt. Hãy giải thích vì sao chúng ta cần phải nhai kĩ thức ăn trước khi nuốt.

Phương pháp giải:

Enzyme protease, lipase và amylase là các chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa chất đạm, chất béo và tinh bột

Lời giải:

- Khi nhai kĩ, thức ăn được nghiền nhỏ giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa thức ăn và enzyme amylase, lipase có trong nước bọt

- Mà enzyme protease, lipase và amylase là các chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa chất đạm, chất béo và tinh bột

=> Giúp chúng ta dễ dàng tiêu hóa thức ăn

Bài tập (trang 98)

Bài 1 trang 98 Hóa học 10: Nồi áp suất dùng để ninh, hầm thức ăn có thể làm nóng nước tới nhiệt độ 120^oC so với 100^oC khi dùng nồi thường. Trong quá trình hầm xương thường diễn ra nhiều phản ứng hóa học, ví dụ quá trình biến đổi các protein, chẳng hạn như thủy phân một phần collagen thành gelatin. Hãy cho biết tốc độ quá trình thủy phân collagen thành gelatin thay đổi như thế nào khi sử dụng nồi áp suất thay cho nồi thường

A. Không thay đổi

B. Giảm đi 4 lần

C. Ít nhất tăng 4 lần

D. Ít nhất giảm 16 lần

Phương pháp giải:

Lời giải:

Bài 2 trang 98 Hóa học 10: Hình ảnh bên minh họa ảnh hưởng của yếu tố nào tới tốc độ phản ứng? Giải thích

Phương pháp giải:

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất, diện tích bề mặt, nhiệt độ, chất xúc tác

Lời giải:

- Hình thứ nhất mô tả: chất tham gia ở dạng khối lớn

- Hình thứ hai mô tả: chất tham gia được chia nhỏ ra

=> Tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữa các chất tham gia

=> Hình ảnh mô tả ảnh hưởng của diện tích bề mặt đến tốc độ phản ứng

Bài 3 trang 98 Hóa học 10: Khí H₂ có thể được điều chế bằng cách cho miếng sắt vào dung dịch HCl. Hãy đề xuất các biện pháp khác nhau để làm tăng tốc độ điều chế khí H₂

Phương pháp giải:

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nồng độ, áp suất, diện tích bề mặt, nhiệt độ, chất xúc tác

Lời giải:

- Các biện pháp khác nhau để làm tăng tốc độ điều chế khí H₂ là:

   + Nồng độ: Tăng nồng độ của HCl

   + Áp suất: Không được vì chất tham gia không tồn tại ở dạng khí

   + Diện tích bề mặt: Cắt nhỏ miếng sắt

   + Nhiệt độ: Đun nóng dung dịch HCl

   + Chất xúc tác: Không có

Bài 4 trang 98 Hóa học 10: Cùng một lượng kim loại Zn phản ứng với cùng một thể tích dung dịch H₂SO₄ 1M, nhưng ở hai nhiệt độ khác nhau.

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄  + H₂

Thể tích khí H₂ sinh ra ở mỗi thí nghiệm theo thời gian được biểu diễn ở đồ thị bên 

a) Giải thích vì sao đồ thị màu đỏ ban đầu cao hơn đồ thị màu xanh

b) Vì sao sau một thời gian, hai đường đồ thị lại chụm lại với nhau?

Phương pháp giải:

a) Nhiệt độ càng cao, tốc độ phản ứng diễn ra càng nhanh

b) Sau một thời gian, phản ứng diễn ra hoàn toàn, chất tham gia phản ứng hết

Lời giải:

a)

- Đường màu đỏ biểu diễn tốc độ phản ứng ở nhiệt độ cao hơn

- Đường màu xanh biểu diễn tốc độ phản ứng ở nhiệt độ thấp hơn

- Trong phản ứng hóa học, nhiệt độ càng cao, tốc độ phản ứng diễn ra càng nhanh

=> Đường màu đỏ ban đầu cao hơn đường màu xanh

b)

- Sau 1 thời gian, phản ứng diễn ra hoàn toàn, chất tham gia phản ứng hết

- Vì lượng chất tham gia là như nhau => Lượng chất sản phẩm tạo thành là bằng nhau

=> Sau một thời gian, hai đường đồ thị chụm lại với nhau (thể tích khí H₂ là bằng nhau)

Bài 5 trang 98 Hóa học 10: Phản ứng A → sản phẩm được thực hiện trong bình kín. Nồng độ của A tại các thời điểm t = 0, t = 1 phút, t = 2 phút lần lượt là 0,1563M; 0,1496M; 0,1431M

a) Tính tốc độ trung bình của phản ứng trong phút thứ nhất và từ phút thứ nhất tới hết phút thứ hai

b) Vì sao hai giá trị tốc độ tính được không bằng nhau

Phương pháp giải:

Lời giải:

a)

b)

- Ta nhận thấy, tốc độ phản ứng ở phút thứ nhất (v1) nhanh hơn tốc độ phản ứng ở phút thứ 2 (v2)

- Sau một khoảng thời gian bất kì, nồng độ chất tham gia giảm

Mà tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ (nồng độ càng cao, tốc độ phản ứng càng nhanh)

=> Sau 1 khoảng thời gian phản ứng, tốc độ phản ứng giảm dần và không bằng nhau

>>>> Bài tiếp theo: Giải Hóa học 10 Cánh diều bài 17

Như vậy, VnDoc.com đã gửi tới các bạn Giải Hóa 10 bài 16: Tốc độ phản ứng hóa học. Ngoài ra, các em học sinh có thể tham khảo môn: Vật Lý 10 Cánh Diều và Toán 10 Cánh Diều Tập 1, Toán 10 Cánh Diều Tập 2, Sinh 10 Cánh Diều đầy đủ khác.