Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng lớp 10 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng lớp 10 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng từ đó học tốt môn Hóa học.

Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng lớp 10 (hay, chi tiết)

(199k) Xem Khóa học Hóa 10 KNTTXem Khóa học Hóa 10 CDXem Khóa học Hóa 10 CTST

I. Công thức tính tốc độ trung bình của phản ứng

- Tốc độ trung bình của phản ứng $\left(\overline{v}\right)$ là tốc độ tính trung bình trong một khoảng thời gian phản ứng.

- Cho phản ứng tổng quát: aA + bB → mM + nN

Tốc độ phản ứng tổng quát trên được tính dựa theo sự thay đổi nồng độ của một chất bất kì trong phản ứng theo quy ước sau:

$\overline{v}=\text{-}\frac{\text{1}}{\text{a}}\frac{{\text{ΔC}}_{\text{A}}}{\text{Δt}}\text{=-}\frac{\text{1}}{\text{b}}\frac{{\text{ΔC}}_{\text{B}}}{\text{Δt}}$ $\text{=}\frac{\text{1}}{\text{m}}\frac{{\text{ΔC}}_{\text{M}}}{\text{Δt}}\text{=}\frac{\text{1}}{\text{n}}\frac{{\text{ΔC}}_{\text{N}}}{\text{Δt}}$

Trong đó:

∆C = C₂ – C₁ và ∆t = t₂ – t₁ lần lượt là biến thiên nồng độ và biến thiên thời gian tương ứng.

C₁, C₂ là nồng độ của một chất tại thời điểm tương ứng t₁ và t₂ (với t₂ > t₁)

II. Ví dụ minh họa tính tốc độ trung bình của phản ứng

Ví dụ 1: Cho phản ứng phân hủy N₂O₅ như sau:

2N₂O₅(g) → 4NO₂ (g) + O₂ (g)

Tại thời điểm ban đầu, nồng độ của N₂O₅ là 0,02M; Sau 100s, nồng độ N₂O₅ còn 0,0169M. Tốc độ trung bình của phản ứng phân hủy N₂O₅ trong 100 s đầu tiên là

A. 1,55.10^-5 (M s^-1).

B. 1,55.10^-5 (M phút^-1).

C. 1,35.10^-5 (M s^-1).

D. 1,35.10^-5 (M phút^-1).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Tốc độ trung bình của phản ứng trong 100s đầu tiên là:

                            $\overline{v}=\text{-}\frac{\text{1}}{\text{2}}\text{.}\frac{{\text{ΔC}}_{{\text{N}}_{\text{2}}{\text{O}}_{\text{5}}}}{\text{Δt}}$ $\text{=-}\frac{\text{1}}{\text{2}}\text{.}\frac{\text{(0,0169-0,02)}}{\text{100-0}}$ ${\text{=1,55.10}}^{\text{-5}}{\text{(Ms}}^{\text{-1}}\text{)}$

Ví dụ 2: Cho phản ứng $3O_2\left(g\right)\to 2O_3\left(g\right)$

Ban đầu nồng độ oxygen là 0,024M. Sau 5s thì nồng độ của oxygen là 0,02M. Tốc độ trung bình của phản ứng trên trong 5s đầu tiên là

A. 2,67.10⁴ M.

B. 2,67.10⁴ M s^-1.

C. 2,67.10^-4 M.

D. 2,67.10^-4 M s^-1.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Tốc độ trung bình của phản ứng trên tính theo oxygen:

$\overline{v}=-\frac{1}{3}\frac{\Delta C_{O_2}}{\Delta t}$ $=-\frac{1}{3}\times \frac{0,02-0,024}{5-0}$ $=\text{ 2,67}.{\text{10}}^{-4}{\text{ (M\hspace{0.17em}s}}^{-1})$

III. Bài tập vận dụng tính tốc độ trung bình của phản ứng

Câu 1: Cho phản ứng phân hủy N₂O₅ như sau:

2N₂O₅ (g) → 4NO₂ (g) + O₂ (g)

Nồng độ ban đầu của NO₂ là 0 M, sau 100 s là 0,0062 M. Tốc độ trung bình của phản ứng trong 100 s đầu tiên là

A. 1,55.10^-5 (M phút^-1).

B. 1,35.10^-5 (M s^-1).

C. 1,35.10^-5 (M phút^-1).

D. 1,55.10^-5 (M s^-1).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Tốc độ trung bình của phản ứng trong 100s đầu tiên là:

$\overline{v}=\frac{1}{4}.\frac{\Delta C_{N{O}_2}}{\Delta t}$ $=\frac{1}{4}.\frac{(0,0062-0)}{100-0}$ $=1,{55.10}^{-5}\left(M{s}^{-1}\right)$

Câu 2: Hydrogen peroxide phân hủy theo phản ứng sau:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Tại thời điểm ban đầu, thể tích khí oxygen là 0 cm³, sau thời gian 15 phút thể tích khí oxygen là 16 cm³. Tốc độ trung bình của phản ứng trong 15 phút đầu tiên là

A. 1,067 M s^-1.

B. 1,067 M phút^-1.

C. 1,067 cm³ s^-1.

D. 1,067 cm³ phút^-1.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Tốc độ trung bình của phản ứng trong 15 phút đầu tiên là

$\overline{v}=\frac{\Delta C_{O_2}}{\Delta t}=\frac{(16-0)}{(15-0)}$≈ 1,067 cm³ phút^-1.

Câu 3: Cho phản ứng hóa học sau:

Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl₂ (aq) + H₂ (g)

Sau 40 giây, nồng độ của dung dịch HCl giảm tử 0,6 M về còn 0,4 M. Tốc độ trung bình của phản ứng theo HCl trong 40 giây là

A. 5 × 10^-3 (M/s).

B. 5 × 10³ (M/s).

C. 2,5 × 10^-3 (M/s).

D. 2,5 × 10³ (M/s).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Tốc độ trung bình của phản ứng theo HCl trong 40 giây là:

                               $\overline{v}=-\frac{1}{2}\frac{\Delta C_{HCl}}{\Delta t}$ $=-\frac{1}{2}.\frac{(0,4-0,6)}{40}=2,5\times {10}^{-3}(M/s)$

Câu 4: Cho phản ứng hóa học sau:

2SO₂ (g) + O₂ (g) → 2SO₃ (g)

Trong khoảng thời gian 420 giây, nồng độ SO₂ giảm từ 0,027 M xuống 0,0194 M. Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo nồng độ SO₂ trong khoảng thời gian trên là

A. 9 × 10^-2 M/s.

B. 9 × 10^-3 M/s.

C. 9 × 10^-5 M/s.

D. 9 × 10^-6 M/s.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Tốc độ trung bình của phản ứng tính theo nồng độ SO₂ trong 420 giây là:

$\overline{v}=-\frac{1}{2}\times \frac{\Delta C_{S{O}_2}}{\Delta t}$ $=-\frac{1}{2}\times \frac{(0,0194-0,0270)}{420}$ $\approx 9\times {10}^{-6}(M/s)$

Câu 5: Cho phản ứng xảy ra như sau:

H₂ (g) + Cl₂ (g)  → 2HCl (g)

Công thức đúng để xác định tốc độ trung bình của phản ứng là

A. $\overline{v}=\frac{\Delta C_{H_2}}{\Delta t}$

B. $\overline{v}=\frac{\Delta C_{C{l}_2}}{\Delta t}$

C. $\overline{v}=-\frac{\Delta C_{HCl}}{\Delta t}$

D.$\overline{v}=\frac{\Delta C_{HCl}}{2\Delta t}$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

H₂ (g) + Cl₂ (g)  → 2HCl (g)

Biểu thức tốc độ trung bình của phản ứng là

$\overline{v}=\frac{-\Delta C_{H_2}}{\Delta t}=\frac{-\Delta C_{C{l}_2}}{\Delta t}=\frac{\Delta C_{HCl}}{2\Delta t}$

Câu 6: Phản ứng 3H₂ (g) + N₂ (g) → 2NH₃ (g) có tốc độ mất đi của H₂ so với tốc độ hình thành NH₃ là

A. bằng $\frac{1}{2}$.

B. bằng $\frac{3}{2}$.

C. bằng $\frac{2}{3}$.

D. bằng $\frac{1}{3}$.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Tốc độ phản ứng bằng $\frac{1}{3}$ tốc độ mất đi của H₂ và bằng $\frac{1}{2}$ tốc độ hình thành của NH₃.

                                          $\overline{v}=\frac{1}{3}{v}_{H_2}=\frac{1}{2}{v}_{N{H}_3}$ $\Rightarrow v_{H_2}=\frac{3}{2}{v}_{N{H}_3}$

Câu 7: Đối với phản ứng tổng quát: aA + bB $\to$ cC + dD

Gọi $∆$C_A, $∆$C_B, $∆$C_C, $∆$C_D lần lượt là biến thiên lượng chất các chất A, B, C, D trong khoảng thời gian $∆$t. Tốc độ trung bình của phản ứng được tính theo biểu thức là

A. $\overline{v}=\frac{1}{a}\cdot \frac{\Delta C_A}{\Delta t}=\frac{1}{b}\cdot \frac{\Delta C_B}{\Delta t}$ $=\frac{1}{c}\cdot \frac{\Delta C_C}{\Delta t}=\frac{1}{d}\cdot \frac{\Delta C_D}{\Delta t}$.

B. $\overline{v}=-\frac{1}{a}\cdot \frac{\Delta C_A}{\Delta t}=-\frac{1}{b}\cdot \frac{\Delta C_B}{\Delta t}$ $=\frac{1}{c}\cdot \frac{\Delta C_C}{\Delta t}=\frac{1}{d}\cdot \frac{\Delta C_D}{\Delta t}$.

C. $\overline{v}=\frac{1}{a}\cdot \frac{\Delta C_A}{\Delta t}=\frac{1}{b}\cdot \frac{\Delta C_B}{\Delta t}$$=-\frac{1}{c}\cdot \frac{\Delta C_C}{\Delta t}=-\frac{1}{d}\cdot \frac{\Delta C_D}{\Delta t}$.

D. $\overline{v}=-\frac{1}{a}\cdot \frac{\Delta C_A}{\Delta t}=-\frac{1}{b}\cdot \frac{\Delta C_B}{\Delta t}$$=-\frac{1}{c}\cdot \frac{\Delta C_C}{\Delta t}=-\frac{1}{d}\cdot \frac{\Delta C_D}{\Delta t}$.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Đối với phản ứng tổng quát: aA + bB $\to$ cC + dD

Gọi $∆$C_A, $∆$C_B, $∆$C_C, $∆$C_D lần lượt là biến thiên lượng chất các chất A, B, C, D trong khoảng thời gian $∆$t. Tốc độ trung bình của phản ứng được tính theo biểu thức:

$v_{tb}=-\frac{1}{a}\cdot \frac{\Delta C_A}{\Delta t}$ $=-\frac{1}{b}\cdot \frac{\Delta C_B}{\Delta t}=\frac{1}{c}\cdot \frac{\Delta C_C}{\Delta t}=\frac{1}{d}\cdot \frac{\Delta C_D}{\Delta t}$

Câu 8: Đâu là đơn vị tốc độ phản ứng ?

A. mol L⁻¹ s⁻¹.

B. m s.

C. M s⁻¹.

D. Cả A và C.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Đơn vị tốc độ phản ứng là: (đơn vị nồng độ) (đơn vị thời gian)⁻¹

Ví dụ: mol L⁻¹ s⁻¹; M s⁻¹.

Câu 9: Phát biểu nào sau đây không đúng?

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

B. Tốc độ phản ứng có thể nhận giá trị dương hoặc âm.

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

D. Tốc độ phản ứng nổ của khí bình gas lớn hơn tốc độ của phản ứng gỉ sắt.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Tốc độ phản ứng chỉ nhận giá trị dương, do đó phải thêm dấu trừ trong biểu thức tính tốc độ trung bình của phản ứng theo các chất tham gia phản ứng.

Câu 10: Cho phản ứng tert – butyl chloride (tert-C₄H₉Cl) với nước:

$C_4{H}_{9}Cl\left(l\right)+H_{2}O\left(l\right)\to C_4{H}_{9}OH\left(aq\right)+HCl\left(aq\right)$

Tốc độ trung bình của phản ứng theo tert-butyl chloride, với nồng độ ban đầu là 0,22 M, sau 4s, nồng độ còn lại 0,10M là

A. 0,01 M/s.

B. 0,02 M/s.

C. 0,03 M/s.

D. 0,04 M/s.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Công thức tính tốc độ phản ứng theo chất tham gia: $\overline{v}=-\frac{\Delta C}{\Delta t}$

Tốc độ phản ứng sau 4s theo tert-butyl chloride:

$\overline{v}=-\frac{0,10-0,22}{4}=0,03$(M/s).

(199k) Xem Khóa học Hóa 10 KNTTXem Khóa học Hóa 10 CDXem Khóa học Hóa 10 CTST

Xem thêm các bài viết về công thức Hóa học 10 hay, chi tiết khác:

• Công thức tính số oxi hóa

• Công thức bảo toàn electron

• Công thức tính biến thiên enthalpy chuẩn theo năng lượng liên kết

• Công thức tính biến thiên enthalpy theo nhiệt tạo thành chuẩn

• Công thức tính tốc độ tức thời của phản ứng hay công thức định luật tác dụng khối lượng

• Công thức tính hệ số nhiệt van't hoff

---