Phản ứng thuận nghịch là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Phản ứng thuận nghịch là gì lớp 11 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 11 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Phản ứng thuận nghịch.

Phản ứng thuận nghịch là gì (chi tiết nhất)

1. Phản ứng thuận nghịch là gì?

Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện.

Phương trình hoá học của phản ứng thuận nghịch được biểu diễn bằng hai nửa mũi tên ngược chiều nhau. Chiều từ trái sang phải là chiều phản ứng thuận, chiều từ phải sang trái là chiều phản ứng nghịch.

Ví dụ: Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO

Trong thực tế, các phản ứng thuận nghịch xảy ra không hoàn toàn, bởi vì trong cùng một điều kiện, các chất phản ứng tác dụng với nhau tạo thành chất sản phẩm (phản ứng thuận), đồng thời các chất sản phẩm lại tác dụng với nhau tạo thành các chất ban đầu (phản ứng nghịch).

2. Kiến thức mở rộng

2.1. Trạng thái cân bằng

Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái tại đó, tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch.

Cân bằng hoá học là một cân bằng động, các chất tham gia phản ứng liên tục phản ứng với nhau để tạo thành sản phẩm và các chất sản phẩm cũng liên tục phản ứng với nhau để tạo thành các chất đầu nhưng với tốc độ bằng nhau nên ở trạng thái cân bằng, nồng độ các chất không thay đổi.

2.2. Hằng số cân bằng

a. Biểu thức của hằng số cân bằng

Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát: aA + bB ⇌ cC + dD

Ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng (K_C) của phản ứng được xác định theo biểu thức:

$K_C=\frac{{\text{[}C\text{]}}_c^{}{\text{[}D\text{]}}_d^{}}{{\text{[}A]}_a^{}{\text{[}B\text{]}}_b^{}}$

Trong đó:

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

a, b, c, d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình hoá học của phản ứng.

Chú ý:

- Thực nghiệm cho thấy: hằng số cân bằng K_C của một phản ứng thuận nghịch chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng.

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

b. Ý nghĩa của hằng số cân bằng

Hằng số cân bằng K_C phụ thuộc vào bản chất của phản ứng và nhiệt độ.

Biểu thức xác định hằng số cân bằng $K_C=\frac{{\text{[}C\text{]}}_c^{}{\text{[}D\text{]}}_d^{}}{{\text{[}A]}_a^{}{\text{[}B\text{]}}_b^{}}$ cho thấy: K_c càng lớn thì phản ứng thuận càng chiếm ưu thế.

3. Bài tập minh họa

Câu 1: Phảnứng thuận nghịch là phản ứng

A. chỉ xảy ra theo một chiều nhất định.

B. xảy ra giữa hai chất khí.

C. xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện.

D. có phương trình hoá học được biểu diễn bằng mũi tên một chiều.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phảnứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện.

Câu 2: Nhận xét nào sau đây không đúng?

A. Trong phản ứng một chiều, chất sản phẩm không phản ứng được với nhau tạo thành chất đầu.

B. Trong phản ứng thuận nghịch, các chất sản phẩm có thể phản ứng với nhau để tạo thành chất đầu.

C. Phản ứng một chiều là phản ứng luôn xảy ra không hoàn toàn.

D. Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau trong cùng điều kiện.

Hướng dẫn giải

Phản ứng một chiều là phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Câu 3: Phản ứng nào sau đây là phản ứng thuận nghịch?

A. Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂.

B. 2SO₂ + O₂ $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2SO₃.

C. C₂H₅OH + 3O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO₂ + 3H₂O.

D. 2KClO₃ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2KCl + 3O₂

Hướng dẫn giải

Biểu diễn PTHH của phản ứng thuận nghịch dùng hai nửa mũi tên 1 chiều nhau $\rightleftharpoons$

Ví dụ: 2SO₂ + O₂ $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$2SO₃.

Câu 4: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng khi một hệ ở trạng thái cân bằng?

A. Phản ứng thuận đã dừng.

B. Phản ứng nghịch đã dừng.

C. Nồng độ chất tham gia và sản phẩm bằng nhau.

D. Nồng độ của các chất trong hệ không đổi.

Hướng dẫn giải

Câu 5: Hằng số cân bằng K_C của một phản ứng thuận nghịch phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?

A. Nồng độ

B. Nhiệt độ

C. Áp suất

D. Chất xúc tác

Hướng dẫn giải

K_C chỉ phụ thuộc nhiệt độ và bản chất của phản ứng, không phụ thuộc nồng độ ban đầu của các chất.

Câu 6: Biểu thức tính hằng số cân bằng (K_C) của phản ứng tổng quát: aA + bB $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ cC + dD là

A.$K_C=\frac{\left[A\right].\left[B\right]}{\left[C\right].\left[D\right]}$

B.$K_C=\frac{{\left[A\right]}^a.{\left[B\right]}^b}{{\left[C\right]}^c.{\left[D\right]}^d}$

C. $K_C=\frac{{\left[C\right]}^c.{\left[D\right]}^d}{{\left[A\right]}^a.{\left[B\right]}^b}$

D.$K_C=\frac{\left[C\right].\left[D\right]}{\left[A\right].\left[B\right]}$

Đáp án đúng là: C

Biểu thức tính hằng số cân bằng (K_C) của phản ứng tổng quát: aA + bB $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ cC + dD là $K_C=\frac{{\left[C\right]}^c.{\left[D\right]}^d}{{\left[A\right]}^a.{\left[B\right]}^b}$

Câu 7: Cho phản ứng hoá học sau: H₂(g) + Br₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2HBr(g)

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

A. ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{2\left[\text{HBr}\right]}{\left({\text{Br}}_2\right)\left({\text{H}}_2\right)}$.

B. ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{{\left[\text{HBr}\right]}^2}{\left({\text{H}}_2\right)\left({\text{Br}}_2\right)}$.

C. ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{\left({\text{H}}_2\right)\left({\text{Br}}_2\right)}{{\left[\text{HBr}\right]}^2}$.

D. ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{\left({\text{H}}_2\right)\left({\text{Br}}_2\right)}{2\left[\text{HBr}\right]}$.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Biểu thức hằng số cân bằng (K_C) của phản ứng:H₂(g) + Br₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ 2HBr(g) là${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{{\left[\text{HBr}\right]}^2}{\left({\text{H}}_2\right)\left({\text{Br}}_2\right)}$

Câu 8: Biểu thức nào sau đây là biểu thức hằng số cân bằng (K_C­) của phản ứng:

C_(S) + 2H₂ (g) $\rightleftharpoons$ CH₄(g)?

A. ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{\left[{\text{CH}}_4\right]}{\left[{\text{H}}_2\right]}.$

B.${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{\left[{\text{CH}}_4\right]}{[\text{C]}{\left[{\text{H}}_2\right]}^2}.$

C. ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{\left[{\text{CH}}_4\right]}{\left[\text{C]}\right[{\text{H}}_2]}.$

D. ${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{\left[{\text{CH}}_4\right]}{{\left[{\text{H}}_2\right]}^2}.$

Đáp án đúng là: D

Biểu thức hằng số cân bằng (K_C­) của phản ứng C_(S) + 2H₂ (g)$\rightleftharpoons$CH₄(g) là:${\text{K}}_{\text{C}}=\frac{\left[{\text{CH}}_4\right]}{{\left[{\text{H}}_2\right]}^2}.$

Câu 9: Viết biểu thức tính hằng số cân bằng của phản ứng sau:

CH₃COOH(l) + C₂H₅OH(l) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ CH₃COOC₂H₅(l) + H₂O(l)

A. $K_C=\frac{\left[C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\right].\left[H_{2}O\right]}{\left[C{H}_{3}COOH\right].\left[C_2{H}_{5}OH\right]}$

B.$K_C=\frac{\left[C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\right]}{\left[C{H}_{3}COOH\right].\left[C_2{H}_{5}OH\right]}$

C.$K_C=\frac{\left[C{H}_{3}COOH\right].\left[C_2{H}_{5}OH\right]}{\left[C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\right].\left[H_{2}O\right]}$

D.$K_C=\frac{\left[C{H}_{3}COOH\right].\left[C_2{H}_{5}OH\right]}{\left[C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\right]}$

Hướng dẫn giải

Biểu thức tính hằng số cân bằng của phản ứng:CH₃COOH(l) + C₂H₅OH(l) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ CH₃COOC₂H₅(l) + H₂O(l) là $K_C=\frac{\left[C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5\right].\left[H_{2}O\right]}{\left[C{H}_{3}COOH\right].\left[C_2{H}_{5}OH\right]}$

Câu 10: Biểu thức tính hằng số cân bằng của phản ứng: CaO(s) + CO₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$ CaCO₃(s) là

A.$K_C=\frac{\left[CaC{O}_3\right]}{\left[CaO\right].\left[C{O}_2\right]}$

B.$K_C=\frac{\left[CaO\right].\left[C{O}_2\right]}{\left[CaC{O}_3\right]}$

C.$K_C=\left[C{O}_2\right]$

D. $K_C=\frac{1}{\left[C{O}_2\right]}$

Hướng dẫn giải

Biểu thức tính hằng số cân bằng của phản ứng: CaO(s) + CO₂(g) $\stackrel{}{\rightleftharpoons }$CaCO₃(s) là$K_C=\frac{1}{\left[C{O}_2\right]}$

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Muối sulfate là gì?

• Phản ứng thế alkane là gì?

• Phenol là gì?

• Phương pháp kết tinh là gì?

• Sắc ký cột là gì?

• Trạng thái cân bằng của một phản ứng là gì?

---