Giải bài tập Hóa học 10 Chân trời sáng tạo Bài 16

Tiến hành thí nghiệm 1 và quan sát hiện tượng của thí nghiệm.  Nhận xét mối liên hệ giữa thể tích dung dịch Na₂S₂O₃ với thời gian xuất hiện kết tủa

Quan sát Hình 16.2 và phương trình hóa học của phản ứng, giải thích kết quả thí nghiệm 1

Hình 16.2. Hình minh hoạ chất phản ứng có nồng độ lớn (a) và nồng độ bé (b)

Giữ nguyên nồng độ dung dịch Na₂S₂O₃ ban đầu, pha loãng dung dịch H₂SO₄ tương tự như cách pha loãng dung dịch Na₂S₂O₃ theo Bảng 16.1, kết quả thí nghiệm sẽ thay đổi thế nào?

Bảng 16.1. Cách pha loãng dung dịch Na₂S₂O₃

Quan sát Hình 16.3, nhận xét sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

Hình 16.3. Thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

Quan sát Hình 16.4 và phương trình hóa học của phản ứng, giải thích vì sao tốc độ mất màu của KMnO₄ trong 2 cốc không giống nhau

Hình 16.4. Hình minh hoạ chuyển động của chất phản ứng khi chưa đun nóng (a) và được đun nóng (b)

Biết rằng, khi nhiệt độ tăng thêm 10^oC, tốc độ của một phản ứng hóa học tăng 4 lần; cho biết tốc độ phản ứng giảm bao nhiêu lần khi nhiệt độ giảm từ 70^oC xuống 40^oC

Quan sát Hình 16.5, cho biết mật độ phân bố của các phân tử chất khí trong bình kín thay đổi như thế nào khi tăng áp suất của bình?

Hình 16.5. Minh hoạ khi tăng áp suất của các chất khí tham gia phản ứng

Xét các phản ứng xảy ra trong bình kín:

2CO(g) + O₂(g) → 2CO₂(g)  (1)

NH₄Cl(s) → NH₃(g) + HCl(g)  (2)

Yếu tố áp suất ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng nào? Khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?

Tiến hành thí nghiệm 2 và so sánh tốc độ khí thoát ra trong hai bình tam giác

Nhận xét mối liên hệ giữa tốc độ phản ứng với kích thước của CaCO₃

Quan sát Hình 16.7, giải thích kết quả của thí nghiệm 2

Hình 16.7. Minh hoạ dung dịch HCl phản ứng với CaCO3 có kích thước khác nhau

Củi khi được chẻ nhỏ sẽ cháy nhanh hơn và mạnh hơn so với củi có kích thước lớn. Giải thích?

Tiến hành thí nghiệm 3, quan sát hiện tượng và so sánh sự thay đổi của tàn đóm ở 2 ống nghiệm

Tại sao khi nhai kĩ cơm, cảm nhận cơm có vị ngọt hơn?

Quan sát Hình 16.9, cho biết yếu tố nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng đã được vận dụng trong thực tiễn

(a) Dùng bình chứa oxygen thay cho dùng không khí để đốt cháy acetylene, ứng dụng trong đèn xì acetylene.

(b) Thực phẩm nấu trong nổi áp suất sẽ nhanh chín hơn so với khi nấu ở áp suất thường.

(c) Khi đốt than trong lò, đậy nắp lò sẽ giữ than cháy được lâu hơn

(d) Bảo quản thức ăn trong tủ lạnh để thức ăn lâu bị ôi thiu

Hình 16.9. Ý nghĩa thực tiễn của tốc độ phản ứng trong đời sống và sản xuất

Trong quá trình lên men giấm, người ta thường cho chuối hay nước dừa vào lọ chứa giấm nuôi, giải thích

Hai nhân vật minh họa trong hình bên đang chế biến món gà rán, được thực hiện bằng hai cách. Một người chọn cách chia ra từng phần nhỏ, người còn lại chọn cách để nguyên, giả thiết các điều kiện đều giống nhau (nhiệt độ, lượng dầu ăn,…) Hãy cho biết cách nào món ăn nhanh chín hơn? Giải thích

Nồng độ, nhiệt độ, áp suất, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ phản ứng

Cho a g kim loại Zn dạng hạt vào lượng dư dung dịch HCl 2M, phương trình hóa học xảy ra như sau:

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)

Tốc độ khí H₂ thoát ra như thế nào khi thay đổi các yếu tố dưới đây

a) Thay a g Zn hạt bằng a g bột Zn

b) Thay dung dịch HCl 2M bằng dung dịch HCl 1M

c) Thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao hơn bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch HCl

Cho phương trình hóa học của phản ứng: 2CO(g) + O₂(g) → 2CO₂(g)

Nếu hệ số nhiệt độ Van’t Hoff bằng 2, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ của phản ứng từ 30^oC lên 60^oC?

Khi tăng nồng độ chất tham gia, thì

A. tốc độ phản ứng tăng.

B. tốc độ phản ứng giảm.

C. không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

D. có thể tăng hoặc giảm tốc độ phản ứng.

Yếu tố nào sau đây làm giảm tốc độ phản ứng:

A. Sử dụng enzyme cho phản ứng.

B. Thêm chất ức chế vào hỗn hợp chất tham gia.

C. Tăng nồng độ chất tham gia.

D. Nghiền chất tham gia dạng khối thành bột.

Các enzyme là chất xúc tác, có chức năng:

A. Giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng.

B. Tăng năng lượng hoạt hoá của phản ứng.

C. Tăng nhiệt độ của phản ứng.

D. Giảm nhiệt độ của phản ứng.

Yếu tố nào dưới đây không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng:

A. Nhiệt độ chất phản ứng.

B. Thể vật lí của chất phản ứng (rắn, lỏng, kích thước lớn, nhỏ,...).

C. Nồng độ chất phản ứng.

D. Tỉ trọng của chất phản ứng.

Sản phẩm của phản ứng được tạo ra qua các bước theo hình bên dưới:

Vai trò của chất X là

A. chất xúc tác.

B. làm tăng năng lượng hoạt hoá của chất tham gia phản ứng.

C. làm giảm năng lượng hoạt hoá của chất tham gia phản ứng.

D. làm tăng nồng độ chất tham gia phản ứng.

Tốc độ của một phản ứng hoá học

A. chỉ phụ thuộc vào nồng độ các chất tham gia phản ứng.

B. tăng khi nhiệt độ của phản ứng tăng.

C. càng nhanh khi giá trị năng lượng hoạt hoá càng lớn.

D. không phụ thuộc vào diện tích bề mặt.

Hoàn thành bảng sau, cho biết mỗi thay đổi sẽ làm tăng hay giảm tốc độ của phản ứng

Có 3 phương pháp chính được sử dụng để tăng tốc độ của phản ứng hoá học: tăng nồng độ, tăng nhiệt độ và thêm chất xúc tác. Theo lí thuyết va chạm, hãy giải thích 3 phương pháp đó.

Hoàn thành bảng sau, cho biết yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong từng trường hợp

Trong thí nghiệm 3 (SGK trang 102), người ta cân khối lượng chất rắn trước và sau phản ứng thấy không đổi, chứng tỏ chất xúc tác có tham gia như là một chất phản ứng không? Giải thích.

Tốc độ các phản ứng sau chịu ảnh hưởng của yếu tố nào?

a) Than củi đang cháy, dùng quạt thổi thêm không khí vào, sự chảy diễn ra mạnh hơn.

b) Phản ứng oxi hoá SO₂ thành SO₃ diễn ra nhanh hơn khi có mặt của V₂O₅.

c) Aluminium dạng bột phản ứng với dung dịch hydrochloric acid nhanh hơn so với aluminium dạng lá.

d) Để thực phẩm trong tủ lạnh giúp cho thực phẩm được tươi lâu hơn.

e) Sử dụng nồi áp suất để hầm thức ăn giúp thức ăn nhanh chín.

g) Sử dụng các loại men thích hợp để làm sữa chua, lên men rượu, giấm,…

Chè (trà) xanh là thực phẩm được dùng phổ biến để nấu nước uống, có tác dụng chống lão hoá, giảm nguy cơ bị ung thư, phòng một số bệnh về tim mạch và giảm cân,… Tuy nhiên, uống nhiều nước chè xanh hay nước chè đặc sẽ gây thiếu hụt hồng cầu trong máu, đau dạ dày, xót ruột, buồn nôn. Caffeine là chất kích thích cũng có nhiều trong lá chè, làm thần kinh căng thẳng, mất ngủ, suy giảm trí nhớ và dễ gây nghiện.

Hãy làm rõ yếu tố nồng độ các chất có trong lá chè xanh, caffeine ảnh hưởng đến sức khoẻ con người trong khuyến cáo trên.

Phương pháp giải:

Dựa vào nồng độ của các chất có trong nước chè loãng và nước chè đặc để giải thích

Lời giải chi tiết:

Chè xanh nói riêng, thực phẩm nói chung, luôn chứa những thành phần có lợi cho sức khoẻ con người. Theo cơ địa mỗi người mà thu nạp vào cơ thể lượng thực phẩm phù hợp, cân đối, như người thừa cân dùng thực phẩm ít chất béo, tăng cường chất xơ, kết hợp tập thể dục; người bị Gout hạn chế dùng thực phẩm chứa chất đạm,... Lá chè xanh chứa nhiều thành phần có tác dụng ngăn ngừa bệnh tật, nhưng ở hàm lượng (yếu tố nồng độ) cao, gây ra những triệu chứng khó chịu, suy giảm sức khoẻ, bệnh tật.Khi ở nồng độ cao, caffeine làm thần kinh căng thẳng, mất ngủ, suy giảm trí nhớ và dễ gây nghiện

Bộ chuyển đổi xúc tác là thiết bị được sử dụng để giảm lượng khí thải từ động cơ đốt trong của ô tô và các loại phương tiện giao thông hiện đại.

Thiết bị có sử dụng các kim loại platinum, rhodium và palladium để thúc đẩy quá trình nhường, nhận electron của chất trong khí thải, nó hoạt động theo cơ chế phản ứng oxi hoá – khử, chuyển đổi khoảng 98% khí thải độc hại thành khi ít độc hại hoặc không độc hại cho môi trường. Khí thải chứa các hydrocarbon bị oxi hoá thành carbon dioxide và nước, carbon monoxide thành carbon dioxide, các oxide của nitrogen bị khử thành nitrogen và oxygen giải phóng ra môi trường.

Thiết bị trên vận dụng yếu tố nào để tác động đến phản ứng?

Năm 1785, một vụ nổ xảy ra tại nhà kho nhà Giacomelli (Roma, Italia) làm nghề nghiền bột mì. Sau khi điều tra, nguyên nhân ban đầu dẫn đến vụ nổ là do bột mì khô. Sự cố xảy ra khi bột mì bay trong không khí, chạm tới nguồn lửa của chiếc đèn, đây là vụ nổ bụi đầu tiên trong lịch sử. Sau đó là các vụ nổ bụi trong hầm than, xưởng sản xuất sữa bột, dược phẩm, nhựa, kim loại,... có tác nhân tương tự gồm: nguồn oxygen, nguồn nhiệt, bụi có thể cháy được, nồng độ bụi để đạt được vụ nổ và không gian đủ kín.

Thí nghiệm như bên cho thấy, bột mì không dễ cháy.

Tại sao bột mì và một số loại bụi khác có thể gây ra nổ bụi? Để ngăn ngừa và hạn chế nổ bụi, có thể can thiệp vào những tác nhân nào?

Hệ thống phun nhiên liệu điện tử (Electronic Fuel Injection – EFI) được sử dụng trong động cơ ô tô, xe máy giúp tiết kiệm nhiên liệu, xe vận hành êm và giảm ô nhiễm môi trường. Hệ thống sử dụng bộ điều khiển điện tử để can thiệp vào bước phun nhiên liệu vào buồng đốt, nhiên liệu được phun giọt cực nhỏ (1); hệ thống điều chỉnh chính xác tỉ lệ nhiên liệu – không khí trước khi phun vào buồng đốt, một cách đồng đều, nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn (2). Khi phương tiện thay đổi vận tốc (tăng hoặc giảm), hệ thống sẽ nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu – không khí phù hợp để phun vào buồng đốt (3), nên tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường. Các ý (1), (2), (3) vận dụng yếu tố chính nào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng?

Aspirin (acetylsalicylic acid, C₉H₈O₄) là thuốc hạ sốt, giảm đau, có tính kháng viêm, được sử dụng khá phổ biến trên thế giới, khoảng 25000 tấn mỗi năm. Khi uống aspirin, phản ứng thuỷ phân xảy ra như sau:

Salicylic acid là thành phần chính có tác dụng hạ sốt, giảm đau và viêm nhiễm, nên có nhiều nghiên cứu tập trung vào phản ứng thuỷ phân này và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Dữ liệu về quá trình thuỷ phân của một mẫu aspirin trong nước (môi trường trung tính) ở 37°C thể hiện trong bảng:

(*) Ở điều kiện này, phản ứng xảy ra rất chậm, trong môi trường acid, như điều kiện trong dạ dày, phản ứng xảy ra nhanh hơn.

a) Tính tốc độ trung bình của phản ứng thuỷ phân aspirin sau thời gian 2, 5, 10,..., 300 giờ.

b) Nhận xét sự thay đổi tốc độ phản ứng theo thời gian. Giải thích.

c) Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên nồng độ chất tham gia và sản phẩm theo thời gian của phản ứng trên.

Hoạt động trong phòng thí nghiệm

- Chuẩn bị

+ Dụng cụ: Cân phân tích, cốc thuỷ tinh, đồng hồ bấm giây.

+ Hoá chất: CaCO₃ dạng khối, dung dịch HCl 2 M.

- Tiến hành

+ Bước 1: Cân 5 – 7 viên đá vôi, ghi giá trị m₁

+ Bước 2: Rót 100 ml dung dịch HCl vào cốc thuỷ tinh, cân khối lượng cốc, ghi giá trị m₂

+ Bước 3: Để yên cốc trên giá cân. Cho các viên đá vôi vào cốc dung dịch HCl. Ghi nhận tổng khối lượng hiển thị trên cân sau mỗi 30 giây, thực hiện trong 10 phút

- Yêu cầu

1. Vận dụng định luật bảo toàn khối lượng, tính khối lượng khí CO₂ sau mỗi 30 giây.

2. Tính tốc độ trung bình của phản ứng sau khoảng thời gian 1, 2, 3, 4 phút

3. Nhận xét tốc độ phản ứng thay đổi thế nào theo thời gian. Giải thích.

4. Vẽ biểu đồ biểu diễn khối lượng CO₂ trong các thời điểm khác nhau