Bài 3. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học - Chuyên đề học tập Hóa 10 Kết nối tri thức
Bài làm:
Mở đầu
Hydrogen và oxygen không phản ứng với nhau ở nhiệt độ thường, nhưng khi đưa một ít bột platinium (Pt) vào hỗn hợp hai khí đó, phản ứng xảy ra ngay tức khắc, tạo thành nước. Yếu tố nào quyết định sự thay đổi đó?
Phương pháp giải:
Chất xúc tác
Lời giải chi tiết:
Platinium là chất xúc tác, làm tăng tốc độ phản ứng, khiến phản ứng xảy ra ngay tức khắc
CH1
Cho phản ứng: 2NOCl(g) → 2NO(g) + Cl2(g), năng lượng hoạt hóa của phản ứng là 100 kJ/mol. Ở 350 K, hằng số tốc độ của phản ứng là 8.10-6 L/(mol.s). Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 400 K.
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức: \(\ln \frac{{{k_{{T_2}}}}}{{{k_{{T_1}}}}} = \frac{{{E_a}}}{R}\left( {\frac{1}{{{T_1}}} - \frac{1}{{{T_2}}}} \right)\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: Ea = 100 kJ/mol kT1 = 8.10-6 L/(mol.s) e = 2,7183 R = 8,314 J/(mol.K) T1 = 350
Áp dụng công thức: \(\ln \frac{{{k_{{T_2}}}}}{{{k_{{T_1}}}}} = \frac{{{E_a}}}{R}\left( {\frac{1}{{{T_1}}} - \frac{1}{{{T_2}}}} \right)\)
=>\(\)\(\ln \frac{{{k_{{T_2}}}}}{{{{8.10}^{ - 6}}}} = \frac{{{{100.10}^3}}}{{8,314}}\left( {\frac{1}{{350}} - \frac{1}{{400}}} \right)\)
=> kT2 = 5,87.10-4 L/(mol.s)
CH2
Tính năng lượng hoạt hóa của một phản ứng biết rằng khi nhiệt độ tăng từ 300 K lên 310 K thì tốc độ phản ứng tăng 3 lần.
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức: \(\ln \frac{{{k_{{T_2}}}}}{{{k_{{T_1}}}}} = \frac{{{E_a}}}{R}\left( {\frac{1}{{{T_1}}} - \frac{1}{{{T_2}}}} \right)\)
Lời giải chi tiết:
T2 = 310 K T1 = 300K
Tốc độ phản ứng tăng 3 lần =>\(\frac{{{k_{{T_2}}}}}{{{k_{{T_1}}}}} = 3\)
Áp dụng công thức: \(\ln \frac{{{k_{{T_2}}}}}{{{k_{{T_1}}}}} = \frac{{{E_a}}}{R}\left( {\frac{1}{{{T_1}}} - \frac{1}{{{T_2}}}} \right)\)
=> \(\ln 3 = \frac{{{E_a}}}{{8,314}}\left( {\frac{1}{{300}} - \frac{1}{{310}}} \right)\)
=> Ea = 84 944,92 J/mol ≈ 85 kJ/mol
CH3
Thực nghiệm cho biết phản ứng: 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g) ở 45oC có hằng số tốc độ phản ứng là 8,17.10-3 s-1; Ea = 103,5 kJ/mol. Tính hằng số tốc độ phản ứng tại 65oC.
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức: \(\ln \frac{{{k_{{T_2}}}}}{{{k_{{T_1}}}}} = \frac{{{E_a}}}{R}\left( {\frac{1}{{{T_1}}} - \frac{1}{{{T_2}}}} \right)\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: T1 = 45oC = 318 K T2 = 65oC = 338 K Ea = 103,5 kJ/mol k1 = 8,17.10-3 s-1
Áp dụng công thức: \(\ln \frac{{{k_{{T_2}}}}}{{{k_{{T_1}}}}} = \frac{{{E_a}}}{R}\left( {\frac{1}{{{T_1}}} - \frac{1}{{{T_2}}}} \right)\)
=> \(\ln \frac{{k{}_{{T_2}}}}{{8,{{17.10}^{ - 3}}}} = \frac{{103,{{5.10}^3}}}{{8,314}}\left( {\frac{1}{{318}} - \frac{1}{{338}}} \right)\).
=> kT2 = 0,0828
CH4
Sự suy giảm tầng ozone và lỗ thủng tầng ozone (O3) đã gây ra mối lo ngại về việc gia tăng nguy cơ ung thư da, cháy nắng, mù mắt và đục thủy tinh thể,… Tầng ozone hấp thụ hầu hết các tia cực tím (UV) có hại cho sự sống trên Trái Đất. Các phân tử ozone có thể bị phá hủy theo hai giai đoạn:
Cl + O3 → ClO + O2
và ClO + O3 → Cl + 2O2
Chất xúc tác trong các quá trình này là chất nào?
Phương pháp giải:
Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị biến đổi về chất và lượng sau phản ứng
Lời giải chi tiết:
Quan sát phương trình hóa học biểu diễn các giai đoạn phản ứng thấy Cl là chất không mất đi trong phản ứng nên nó là chất xúc tác của quá trình phá hủy tầng ozone
CH5
Một phản ứng xảy ra ở 500oC, năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi không có xúc tác và khi có xúc tác lần lượt là 55,4 kJ/mol và 13,5 kJ/mol. Chứng minh rằng chất xúc tác có ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức: \(k = A.{e^{\frac{{ - {E_a}}}{{RT}}}}\)
Lời giải chi tiết:
- Khi không có xúc tác, Ea = 55,4 kJ/mol: \(k = A.{e^{\frac{{ - 55,{{4.10}^3}}}{{RT}}}}\)
- Khi có xúc tác, Ea = 13,5 kJ/mol: \(k = A'.{e^{\frac{{ - 13,{{5.10}^3}}}{{RT}}}}\)
=> \(\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}} = \frac{{k = A'.{e^{\frac{{ - 13,{{5.10}^3}}}{{RT}}}}}}{{k = A.{e^{\frac{{ - 55,{{4.10}^3}}}{{RT}}}}}}\)
Vì đề bài không đề cập đến hằng số đặc trưng của phản ứng
\[\frac{{{k_2}}}{{{k_1}}} = \frac{{k = A'.{e^{\frac{{ - 13,{{5.10}^3}}}{{RT}}}}}}{{k = A.{e^{\frac{{ - 55,{{4.10}^3}}}{{RT}}}}}} = \frac{{{e^{\frac{{ - 13,{{5.10}^3}}}{{RT}}}}}}{{{e^{\frac{{ - 55,{{4.10}^3}}}{{RT}}}}}} = {e^{\frac{{ - 13,{{5.10}^3} + 55,{{4.10}^3}}}{{8,314.(500 + 273)}}}} = 678,34\]
=> Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng lên 678,34 lần
Xem thêm Bài tập & Lời giải
Trong bài: Chuyên đề 1: Cơ sở hóa học
Xem thêm lời giải Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức
Để học tốt Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức, loạt bài giải bài tập Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 10.
Lớp 10 | Các môn học Lớp 10 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 10 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 10 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Cánh Diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Toán 10 - Kết nối tri thức
- SGK Toán 10 - Cánh diều
- SGK Toán 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Toán 10 - Kết nối tri thức
- SBT Toán 10 Nâng cao
- SGK Toán 10 Nâng cao
- SBT Toán lớp 10
- Giải môn Hình học lớp 10
Vật Lý
- SBT Vật lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Vật lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật Lí 10 - Cánh diều
- SGK Vật Lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Vật Lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Vật lí lớp 10 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 10
- SGK Vật lí lớp 10
- Giải môn Vật lí lớp 10
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Chân tròi sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 10 – Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Cánh diều
- Chuyên đề học tập Hóa 10 – Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SGK Hóa 10 - Cánh diều
- SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Hóa 10 - Kết nối tri thức
- SBT Hóa học 10 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 10 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 10
- SGK Hóa lớp 10
- Giải môn Hóa học lớp 10
Ngữ Văn
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Văn 10 - Kết nối tri thức
- SBT Văn 10 - Cánh diều
- SBT Văn 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Văn 10 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - chi tiết
- Soạn văn 10 - Cánh Diều - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - chi tiết
- Soạn văn 10 - Chân trời sáng tạo - siêu ngắn
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - chi tiết
- Soạn văn 10 - Kết nối tri thức - siêu ngắn
- Soạn văn 10
- SBT Ngữ văn lớp 10
- Văn mẫu 10
- Soạn văn 10 chi tiết
- Soạn văn ngắn gọn lớp 10
- Soạn văn 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn lớp 10 siêu ngắn
- Bài soạn văn 10
- Bài văn mẫu 10
Lịch Sử
Địa Lý
- SBT Địa lí 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Địa lí 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Cánh Diều
- SGK Địa lí lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Địa lí lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Tập bản đồ Địa lí lớp 10
- SBT Địa lí lớp 10
- SGK Địa lí lớp 10
- Giải môn Địa lí lớp 10
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Cánh diều
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- Chuyên đề học tập Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SBT Sinh lớp 10 - Cánh diều
- SBT Sinh lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- SBT Sinh lớp 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh 10 - Cánh diều
- SGK Sinh 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Sinh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Sinh lớp 10 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 10
- Giải môn Sinh học lớp 10
GDCD
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục quốc phòng và an ninh 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục thể chất 10 - Kết nối tri thức
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Cánh diều
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Chân trời sáng tạo
- SGK Giáo dục kinh tế và pháp luật 10 - Kết nối tri thức
- Giải môn Giáo dục công dân lớp 10
Tin Học
- SBT Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học 10 - Cánh Diều
- SGK Tin học 10 - Kết nối tri thức
- SGK Tin học lớp 10
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - English Discovery
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Bright
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - iLearn Smart World
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Friends Global
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh lớp 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh 10 - English Discovery
- SBT Tiếng Anh 10 - Bright
- SBT Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- SBT Tiếng Anh 10 - Friends Global (Chân trời sáng tạo)
- SBT Tiếng Anh 10 - Global Success (Kết nối tri thức)
- Tiếng Anh 10 - Bright
- Tiếng Anh 10 - Explore New Worlds
- Tiếng Anh 10 - English Discovery
- Tiếng Anh 10 - iLearn Smart World
- Tiếng Anh 10 - Friends Global
- Tiếng Anh 10 - Global Success
- SBT Tiếng Anh lớp 10
- SGK Tiếng Anh lớp 10
- SBT Tiếng Anh lớp 10 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 10 Mới