Trạng thái cân bằng của một phản ứng là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Trạng thái cân bằng của một phản ứng 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 Trạng thái cân bằng của một phản ứng.

Trạng thái cân bằng của một phản ứng là gì (chi tiết nhất)

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. Kiến thức mở rộng

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng hoá học

2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ

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.

2.2. Ảnh hưởng của nồng độ

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.

2.3. Ảnh hưởng của áp suất

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.

2.4. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng 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.

Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier có ý nghĩa rất lớn khi được vận dụng vào kĩ thuật công nghiệp hoá học. Người ta có thể thay đổi các điều kiện để chuyển dịch cân bằng theo chiều mong muốn, làm tăng hiệu suất của phản ứng.

Chú ý:Ngoài ra, để tăng tốc độ phản ứng người ta còn sử dụng chất xúc tác.

Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị biến đổi (cả về chất và lượng) sau khi phản ứng kết thúc.

3. Bài tập minh họa

Câu 1:Yếu tố nào sau đây luôn luôn khônglàm dịch chuyển cân bằng của hệ phản ứng?

A. Nhiệt độ.

B. Áp suất.

C. Nồng độ.

D. Chất xúc tác.

Hướng dẫn giải

Câu 2: Phản ứng nào sau đây là phản ứng thuận nghịch?

A. Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂.

B. 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃.

C. C₂H₅OH + 3O₂ →to 2CO₂ + 3H₂O.

D. 2KClO₃ →to 2KCl + 3O₂

Hướng dẫn giải

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

Ví dụ: 2SO₂ + O₂ ⇌2SO₃.

Câu 3: 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 4: Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến cân bằng hoá học là

A. nồng độ, nhiệt độ và chất xúc tác.

B. nồng độ, áp suất và diện tích bề mặt.

C. nồng độ, nhiệt độ và áp suất.

D. áp suất, nhiệt độ và chất xúc tác.

Hướng dẫn giải

Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên ngoài như biến đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.

Câu 5: Cho phản ứng hoá học sau:

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ${\Delta }_r{H}_{298}^0>0$=−92kJ

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

Câu 6: Xét cân bằng sau: 2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g)

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

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 lượng SO₂ thêm vào.

D. Không thay đổi.

Hướng dẫn giải