Bài tập về sự chuyển dịch cân bằng (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập về sự chuyển dịch cân bằng lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về sự chuyển dịch cân bằng.

Bài tập về sự chuyển dịch cân bằng (cách giải + bài tập)

A. Lí thuyết và phương pháp giải

Vận dụng nguyên lí Le Chatelier:

Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên ngoài làm thay đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.

Như vậy:

- Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ, tức là chiều phản ứng thu nhiệt (${\Delta }_r{H}_{298}^0>0$), nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ và ngược lại.

- Khi tăng nồng độ của một chất trong phản ứng thì cân bằng hoá học bị phá vỡ và chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ của chất đó và ngược lại.

- Khi tăng áp suất chung của hệ, thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, tức là chiều làm giảm số mol khí và ngược lại.

Đối với phản ứng thuận nghịch có tổng hệ số tỉ lượng của các chất khí ở hai vế của phương trình hoá học bằng nhau thì trạng thái cân bằng của hệ không bị chuyển dịch khi thay đổi áp suất chung của hệ.

Chú ý: Việc thêm chất xúc tác không làm cân bằng chuyển dịch.

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Cho cân bằng hoá học sau:

2SO₂(g) + O₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2SO₃(g) ${\Delta }_r{H}_{298}^o<0$

Cho các tác động: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dùng thêm chất xúc tác V₂O₅, (5) giảm nồng độ SO₃, (6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng. Những tác động trên có làm cân bằng trên chuyển dịch không? Nếu chuyển dịch thì chuyển dịch theo theo chiều thuận hay chiều nghịch? Giải thích.

Hướng dẫn giải

${\Delta }_r{H}_{298}^o<0$, chiều thuận toả nhiệt

(1) Khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, tức chiều nghịch.

(2) Khi tăng áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí, tức chiều thuận.

(3) Khi hạ nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng toả nhiệt, tức chiều thuận.

(4) Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng.

(5) Khi giảm nồng độ SO₃ cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng nồng độ SO₃, tức chiều thuận.

(6) Khi giảm áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng số mol khí tức chiều nghịch.

Ví dụ 2: Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:

(1) $C\left(s\right)+H_{2}O\left(g\right)\stackrel{}{\rightleftharpoons }CO\left(g\right)+H_2\left(g\right){\Delta }_r{H}_{298}^o=131kJ$

(2) $CO\left(g\right)+H_{2}O\left(g\right)\stackrel{}{\rightleftharpoons }C{O}_2\left(g\right)+H_2\left(g\right){\Delta }_r{H}_{298}^o=-41kJ$

Các cân bằng trên chuyển dịch như thế nào (chiều thuận, chiều nghịch, không chuyển dịch) khi biến đổi các điều kiện sau:

Yếu tố biến đổi	Cân bằng (1)	Cân bằng (2)
Tăng nhiệt độ
Thêm một lượng hơi nước
Thêm khí H2
Tăng áp suất chung của hệ
Dùng chất xúc tác

Hướng dẫn giải

Yếu tố biến đổi	Cân bằng (1)	Cân bằng (2)
Tăng nhiệt độ	Chiều thuận	Chiều nghịch
Thêm một lượng hơi nước	Chiều thuận	Chiều thuận
Thêm khí H2	Chiều nghịch	Chiều nghịch
Tăng áp suất chung của hệ	Chiều nghịch	Không chuyển dịch
Dùng chất xúc tác	Không chuyển dịch	Không chuyển dịch

C. Bài tập minh hoạ

Câu 1. Xét cân bằng sau: $2{\text{SO}}_2\left(g\right){\text{+ O}}_2\left(g\right)\rightleftharpoons 2{\text{SO}}_3\left(g\right)$

Nếu tăng nồng độ SO₂(g) (các điều kiện khác giữ không đổi), cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào?

A.Chuyển dịch theo chiều nghịch.

B. Chuyển dịch theo chiều thuận.

C. Có thể chuyển dịch theo chiều thuận hoặc nghịch tùy thuộc vào lượng SO₂ thêm vào.

D. Không thay đổi.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Nếu tăng nồng độ SO₂(g) (các điều kiện khác giữ không đổi) thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều giảm nồng độ SO₂(g) tức chiều thuận.

Câu 2.Đối với phản ứng sau, cân bằng sẽ bị ảnh hưởng như thế nào khi tăng nhiệt độ (các điều kiện khác giữ không đổi)?

${\text{H}}_2\left(g\right)\text{+}\frac{1}{2}{\text{O}}_2\left(g\right)\rightleftharpoons {\text{H}}_2\text{O(l)}$${\Delta }_r{H}_{298}^o=-286kJ$

A.Cân bằng chuyển dịch sang phải.

B. Cân bằng chuyển dịch sang trái.

C. Không thay đổi.

D. Không dự đoán được sự chuyển dịch cân bằng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

${\Delta }_r{H}_{298}^o=-286kJ$ < 0, chiều thuận toả nhiệt.

Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, tức chiều nghịch hay chiều từ phải sang trái.

Câu 3. Cho cân bằng hóa học: CaCO₃ (s) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$CaO (s) + CO₂ (g)

Biết phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt. Tác động nào sau đây vào hệ cân bằng để cân bằng đã cho chuyển dịch theo chiều thuận?

A. Tăng nồng độ khí CO₂.

B. Tăng áp suất.

C. Giảm nhiệt độ.

D. Tăng nhiệt độ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, tức chiều thuận.

Câu 4. Cho cân bằng hoá học: PCl₅ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ PCl₃ (g) + Cl₂ (g); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$> 0.

Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi

A. thêm PCl₃ vào hệ phản ứng.

B. tăng áp suất của hệ phản ứng.

C. tăng nhiệt độ của hệ phản ứng.

D. thêm Cl₂ vào hệ phản ứng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

${\Delta }_r{H}_{298}^o$> 0, chiều thuận thu nhiệt.

Tăng nhiệt độ của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, tức chiều thuận.

Câu 5. Cho hệ cân bằng trong một bình kín: N₂(g) + O₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2NO(g); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$> 0

Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận khi

A. thêm chất xúc tác vào hệ.

B. giảm áp suất của hệ.

C. thêm khí NO vào hệ.

D. tăng nhiệt độ của hệ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

${\Delta }_r{H}_{298}^o$> 0, chiều thuận thu nhiệt.

Tăng nhiệt độ của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, tức chiều thuận.

Câu 6. Hệ cân bằng sau được thực hiện trong bình kín:

CO (g) + H₂O (g) $\underset{}{\rightleftharpoons }$ CO₂ (g) + H₂ (g) ; ${\Delta }_r{H}_{298}^o$< 0

Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận khi

A. tăng áp suất chung của hệ.

B. cho chất xúc tác vào hệ.

C. thêm khí H₂ vào hệ.

D. giảm nhiệt độ của hệ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0, chiều thuận toả nhiệt.

Giảm nhiệt độ của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng toả nhiệt, tức chiều thuận.

Câu 7. Cho cân bằng hoá học: H₂ (g) + I₂ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2HI (g); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$> 0.

Cân bằng không bị chuyển dịch khi

A. tăng nhiệt độ của hệ.

B. giảm nồng độ HI.

C. tăng nồng độ H₂.

D. giảm áp suất chung của hệ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Tổng hệ số tỉ lượng của các chất khí ở hai vế của phương trình hoá học bằng nhau nên việc thay đổi áp suất không làm cân bằng chuyển dịch.

Câu 8. Cho cân bằng hoá học: N₂ (g) + 3H₂ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2NH₃ (g); phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt. Cân bằng hoá học không bị chuyển dịch khi:

A. thay đổi áp suất của hệ.

B. thay đổi nồng độ N₂.

C. thay đổi nhiệt độ.

D. thêm chất xúc tác Fe.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Chất xúc tác không làm thay đổi nồng độ các chất trong hệ cân bằng và cũng không làm thay đổi hằng số cân bằng nên không làm cân bằng chuyển dịch.

Câu 9.Cân bằng hoá học nào sau đây không bị chuyển dịch khi thay đổi áp suất?

A. $2{\text{SO}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons 2{\text{SO}}_3\left(\text{g}\right)$

B. $\text{C}\left(\text{s}\right)+{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons \text{CO}\left(\text{g}\right)+{\text{H}}_2\left(\text{g}\right)$

C. ${\text{PCl}}_3\left(\text{g}\right)+{\text{Cl}}_2\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons {\text{PCl}}_5\left(\text{g}\right)$

D. $3\text{Fe}\left(\text{s}\right)+4{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons {\text{Fe}}_3{\text{O}}_4\left(\text{s}\right)+4{\text{H}}_2\left(\text{g}\right)$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Tổng hệ số tỉ lượng của các chất khí ở hai vế của phương trình hoá học $3\text{Fe}\left(\text{s}\right)+4{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons {\text{Fe}}_3{\text{O}}_4\left(\text{s}\right)+4{\text{H}}_2\left(\text{g}\right)$ bằng nhau nên việc thay đổi áp suất không làm cân bằng chuyển dịch.

Câu 10. Cho cân bằng hóa học: N₂ (g) + 3H₂ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2NH₃ (g) ${\Delta }_r{H}_{298}^o$< 0

Cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận khi

A. tăng nhiệt độ của hệ phản ứng.

B. giảm áp suất của hệ phản ứng.

C. tăng áp suất của hệ phản ứng.

D. thêm chất xúc tác vào hệ phản ứng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Tăng áp suất của hệ phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí, tức chiều thuận.

Câu 11.Cho phản ứng hoá học sau: ${\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+3{\text{H}}_2\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons 2{\text{NH}}_3\left(\text{g}\right){\Delta }_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{°}=-92\text{kJ}$

Yếu tố nào sau đây cần tác động để cân bằng trên chuyển dịch sang phải?

A. Thêm chất xúc tác.

B. Giảm nồng độ N₂ hoặc H₂.

C. Tăng áp suất.

D. Tăng nhiệt độ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí, tức chiều thuận.

Câu 12.Xét cân bằng sau diễn ra trong một pistron ở nhiệt độ không đổi:

${\text{N}}_2\left(g\right){\text{+ 3H}}_2\left(g\right)\rightleftharpoons {\text{2NH}}_3\left(g\right)$

Nếu nén piston thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào?

A.Chuyển dịch theo chiều nghịch.

B. Chuyển dịch theo chiều thuận.

C. Có thể chuyển dịch theo chiều thuận hoặc nghịch tùy thuốc vào piston bị nén nhanh hay chậm.

D. Không thay đổi.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Khi nén pistron, tức tăng áp suất của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí, tức chiều thuận.

Câu 13.Trong phản ứng nào sau đây sự tăng áp suất sẽ dẫn tới cân bằng chuyển dịch sang trái (các điều kiện khác coi như không thay đổi)?

A. ${\text{CaCO}}_3\left(s\right)\rightleftharpoons \text{CaO}\left(s\right){\text{+ CO}}_2\left(g\right)$.

B.$\text{CO}\left(g\right)+{\text{H}}_2\text{O}\left(g\right)\rightleftharpoons {\text{H}}_2\left(g\right){\text{+ CO}}_2\left(g\right)$.

C.$2{\text{H}}_2\left(g\right)+{\text{O}}_2\left(g\right)\rightleftharpoons {\text{H}}_2\text{O}\left(l\right)$.

D.$\text{C}\left(s\right)+{\text{O}}_2\left(g\right)\rightleftharpoons {\text{CO}}_2\left(g\right)$.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Cân bằng: ${\text{CaCO}}_3\left(s\right)\rightleftharpoons \text{CaO}\left(s\right){\text{+ CO}}_2\left(g\right)$

Tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí, tức chiều nghịch hay chiều chuyển dịch sang trái.

Câu 14. Cho cân bằng hoá học sau:

4NH₃(g) + 5O₂ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 4NO(g) + 6H₂O(g) ${\Delta }_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{\text{o}}$= -905 kJ.

Yếu tố nào sau đây cần tác động để cân bằng trên chuyển dịch sang phải?

A. Giảm nhiệt độ.

B. Tăng áp suất.

C. Giảm nồng độ của O₂.

D. Thêm xúc tác Pt.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

${\Delta }_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{\text{o}}$= -905 kJ < 0, phản ứng thuận toả nhiệt.

Giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng toả nhiệt, tức chiều thuận, hay cân bằng chuyển dịch sang phải.

Câu 15. Cho cân bằng hoá học: 2SO₂ (g) + O₂ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2SO₃ (g); phản ứng thuận là phản ứng toả nhiệt. Phát biểu đúng là

A. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng nhiệt độ.

B. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ O₂.

C. Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi giảm áp suất hệ phản ứng.

D. Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch khi giảm nồng độ SO₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Giảm nồng độ O₂, cân bằng dịch chuyển theo chiều làm tăng nồng độ O₂, tức chiều nghịch.

Câu 16. Cho phản ứng: N₂ (g) + 3H₂ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2NH₃ (g); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$= –92 kJ. Hai biện pháp đều làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận là

A. giảm nhiệt độ và giảm áp suất.

B. tăng nhiệt độ và tăng áp suất.

C. giảm nhiệt độ và tăng áp suất.

D. tăng nhiệt độ và giảm áp suất.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

${\Delta }_r{H}_{298}^o$= –92 kJ < 0, chiều thuận toả nhiệt.

Giảm nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều phản ứng toả nhiệt, tức chiều thuận.

Tăng áp suất, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm số mol khí, tức chiều thuận.

Câu 17. Cho cân bằng sau trong bình kín:

2NO₂ (g) _{(màu nâu đỏ)}$\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ N₂O₄ (g) _{(không màu)}.

Biết khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu đỏ nhạt dần. Phản ứng thuận có

A. ${\Delta }_r{H}_{298}^o$> 0, phản ứng tỏa nhiệt.

B. ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0, phản ứng tỏa nhiệt.

C. ${\Delta }_r{H}_{298}^o$> 0, phản ứng thu nhiệt.

D. ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0, phản ứng thu nhiệt.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Hạ nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng toả nhiệt.

Lại có khi hạ nhiệt độ của bình thì màu nâu đỏ nhạt dần.

Vậy phản ứng thuận có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0, phản ứng tỏa nhiệt.

Câu 18. Cho cân bằng (trong bình kín) sau: CO (g) + H₂O (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ CO₂ (g) + H₂ (g); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0. Trong các yếu tố: (1) tăng nhiệt độ; (2) thêm một lượng hơi nước; (3) thêm một lượng H₂; (4) tăng áp suất chung của hệ; (5) dùng chất xúc tác.

Dãy gồm các yếu tố đều làm thay đổi cân bằng của hệ là

A. (1), (4), (5).

B. (1), (2), (3).

C. (2), (3), (4).

D. (1), (2), (4).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

- Tăng áp suất chung của hệ không làm cân bằng chuyển dịch do tổng hệ số tỉ lượng của các chất khí ở hai vế của phương trình hoá học bằng nhau.

- Chất xúc tác không làm thay đổi nồng độ các chất trong hệ cân bằng và cũng không làm thay đổi hằng số cân bằng nên không làm cân bằng chuyển dịch.

Câu 19. Cho cân bằng hoá học sau: 2SO₂ (g) + O₂ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2SO₃ (g); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$< 0.

Cho các biện pháp: (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng áp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dùng thêm chất xúc tác V₂O₅, (5) giảm nồng độ SO₃, (6) giảm áp suất chung của hệ phản ứng. Những biện pháp nào làm cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận?

A. (1), (2), (4), (5).

B. (2), (3), (5).

C. (2), (3), (4), (6).

D. (1), (2), (4).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

${\Delta }_r{H}_{298}^o$< 0, chiều thuận toả nhiệt.

(1) Tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, tức chiều nghịch.

(2) Tăng áp suất chung của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm số mol khí, tức chiều thuận.

(3) Hạ nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng toả nhiệt, tức chiều thuận.

(4) Thêm chất xúc tác không làm cân bằng chuyển dịch.

(5) Giảm nồng độ SO₃ cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng nồng độ SO₃ tức chiều thuận.

(6) Giảm áp suất chung của hệ cân, cân bằng chuyển dịch theo chiều tăng số mol khí, tức chiều nghịch.

Câu 20: Trong bình kín có hệ cân bằng hóa học sau:

CO₂ (g) + H₂ (g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ CO (g) + H₂O (g) ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ > 0.

Xét các tác động sau đến hệ cân bằng:

(a) tăng nhiệt độ;

(b) thêm một lượng hơi nước;

(c) giảm áp suất chung của hệ;

(d) dùng chất xúc tác;

(e) thêm một lượng CO₂.

Trong những tác động trên, các tác động làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận là

A. (a) và (e).

B. (b), (c) và (d).

C. (d) và (e).

D. (a), (c) và (e).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

${\Delta }_r{H}_{298}^o$> 0, chiều thuận thu nhiệt.

(a) Tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, tức chiều thuận.

(b) Thêm một lượng hơi nước cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm hơi nước, tức chiều nghịch.

(c) Giảm áp suất chung của hệ không làm cân bằng chuyển dịch do tổng hệ số tỉ lượng của các chất khí ở hai vế của phương trình hoá học bằng nhau.

(d) Dùng chất xúc tác không làm cân bằng chuyển dịch.

(e) Thêm một lượng CO₂, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm CO₂, tức chiều thuận.

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 11 hay, chi tiết khác:

• Bài tập về hằng số cân bằng của phản ứng thuận nghịch
• Phân loại chất điện li, viết phương trình điện li
• Phân loại acid, base, chất lưỡng tính theo thuyết bronsted - lowry
• Tính pH của dung dịch acid mạnh, base mạnh
• Tính pH của dung dịch sau pha trộn
• Bài tập chuẩn độ acid, base

---