Phản ứng xảy ra theo một giai đoạn và có hai tiểu phân tham gia.. a) 2-metylpropan-2-ol tác dụng với HBr b) Ancol sec-butylic tách nước tạo anken c) Natriphenolat tác dụng với etylbrom[r]
Trang 1độ điện li, hằng số điện li, pH của dung dịch
Bài 1 Tính V ml dung dịch NaOH 0,01M cần để trung hoà hoàn toàn 25 ml H2SO4 pH = 2,5 Cho
KHSO 4 - = 10-2 ĐS V = 8,95ml
Bài 2 Đánh giá pH và nồng độ ion CO32- , HCO3- trong dung dịch Na2CO3 0,01M, biết kb1 = 10-3,67 và
kb2 = 10-7,65 ĐS pH = 11,13
Bài 3 Đánh giá pH của dung dịch AlCl3 0,01M nếu coi trong dung dịch tồn tại một phức hiđroxo AlOH2+ (K = 10-5) ĐS pH = 3,5.
Bài 4 Trộn 0,5 lit dung dịch axit fomic (HCOOH) 0,2M vào 0,5 lit dung dịch
HCl 2.10-3M thu đợc dung dịch A
a) Tính pH của dung dịch A
b) Tính độ điện li 1 của axit fomic trong dung dịch A
c) Nếu pha loãng 0,5 lit dung dịch axit fomic trên với 0,5 lit nớc cất thì độ điện li 2 của axit fomic trong trờng hợp này là bao nhiêu? So sánh 1 với 2 và giải thích
Cho biết: - Thể tích dung dịch không thay đổi khi pha trộn
- HCl điện li hoàn toàn
- HCOOH có KA = 1,8.10-4
ĐS a) pH = 2,33; b) 1 = 3,7.10-2 (3,7%); c) 2 = 4,24%
2 > 1 vì trong dung dịch có H+ của HCl cân bằng:
HCOOH H+ + HCOO- chuyển dịch theo chiều nghịch
Bài 5 Giỏ một giọt HCl 3,4.10-3M vào 300,00 ml nớc Tính pH của dung dịch, biết rằng thể tích của
một giọt là 0,03 ml ĐS pH = 6,43.
Bài 6 Tính pH của dung dịch gồm có NaOH 1,0.10-4M và NaNO2 0,1M Cho HNO2 có Ka = 10-3,29 ĐS
pH = 10.
Bài 7 Trộn lẫn 50 ml dung dịch HCl với 50 ml dung dịch NaOH có pH = 13, thu đợc dung dịch A có
pH = 2 Tính nồng độ mol/lit của dung dịch HCl
ĐS HCl = 0,12M
Bài 8 a) Tính pH của dung dịch amoniac chứa 4 10-4 mol OH- trong 1 lít dd A
b) Hằng số phân li của dung dịch NH3 trong nớc là Kb = 2.10-5 Tính nồng độ mol/lit của NH3
trong dung dịch A ở trên
ĐS a) pH = 10,6; b) NH3 = 8,4 10-3M
Bài 9 Giá trị pH của một đơn axit 0,226% là 2,536 Sau khi pa loãng gấp đôi thì pH của dung dịch là
2,692
a) Tính hằng số phân li của axit
b) Tính nồng độ mol của axit trong dung dịch gốc
c) Xác định khối lợng mol phân tử , viết công thức hoá học của axit biết dung dịch đầu có D = 1g/cm3
d) ĐS: a) K = 1,83.10-4; b) C = 0,049 mol/lit; c) M = 46, HCOOH
Bài 10 a) Dung dịch A là hỗn hợp gồm HF 0,1M và NaF 0,1M Tính pH của dung dịch A
b) Tính pH của dung dịch A ở trên trong hai trờng hợp nh sau
- Thêm 0,01 mol HCl vào
- Thêm 0,01 mol NaOH Biết hằng số axit của HF là Ka = 6,8.10-4
ĐS: a) pH = 3,17; b) pH = 3,08; pH = 3,254
Hằng số cân bằng hoá học, tốc độ phản ứng
Câu 1 (1,5đ) Có cân bằng: 2A(k) + B(k) C(k) + D(k)
Cho 10 mol khí A và 4 mol khí B vào bình dung tích 8 lít ở nhiệt độ không đổi
20 0C Khi đạt trạng thái cân bằng trong hỗn hợp còn lại 30% lợng chất B ban đầu Tính các giá trị Kp,
Kc, Kx của phản ứng tại nhiệt độ trên, biết áp suất của hỗn hợp khí ở trạng thái cân bằng là 01 atm Cho biết đơn vị của hằng số cân bằng
Câu 2 Cho phản ứng CO(k) + Cl2 (k) COCl2 (k) đợc thực hiện trong bình kín ở nhiệt độ không đổi, nồng độ ban đầu của CO và Cl2 bằng nhau và bằng 0,4 mol/lit
a) Tính hằng số cân bằng của phản ứng biết rằng khi hệ đạt trạng thái cân bằng thì chỉ còn 50% lợng CO ban đầu
b) Sau khi cân bằng đợc thiết lập ta thêm 0,1 mol CO vào 1 lit hỗn hợp Tính nồng độ các chất lúc cân bằng mới thiết lập
ĐS K = 5; [CO] = 0,27M; [Cl 2 ] = 0,17M; [COCl 2 ] = 0,23M
Trang 2Câu 3 Xét phản ứng N2O4 2NO2
Cho 18,4 gam N2O4 vào bình chân không dung tích 5,90 lit ở 270C , khi đạt tới trạng thái cân bằng, áp suất đạt 1 atm Cũng với khối lợng đó của N2O4 nhng ở 110 0C, thì ở trạng thái cân bằng nếu áp suất vẫn 1 atm , khi đó thể tích hỗn hợp khí đạt 12,14 lit
1 Tính % N2O4 bị phân li ở 270C và ở 1100C
2 Tính hằng số cân bằng ở hai nhiệt độ nghiên cứu; từ đó rút ra kết luận phản ứng (thuận) toả hay thu nhiệt
Câu 4 Khi đun nóng NO2 trong một bình kín đến t0C có cân bằng
2NO2 (k) 2NO(k) + O2 (k)
Tính hằng số cân bằng KC của phản ứng biết nồng độ NO2 ban đầu 0,3 mol/lit, nồng độ O2 lúc cân
bằng là 0,12 mol/lit ĐS: K C = 1,92
Câu 5 Dới tác dụng của nhiệt, PCl5 bị phân tách thành PCl3 và Cl2 theo phản ứng cân bằng:
PCl5 (K) PCl3 (K) + Cl2 (K)
ở 2730C và áp suất 1 atm ngời ta nhận thấy rằng hỗn hợp cân bằng có khối lợng riêng là 2,48 g/l Tính KC và KP của phản ứng trên
Cho R = 0,0821 lit.atm.mol-1.độ-1 ĐS: K C = 0,728; K P = 3,26.
Câu 6
1) Phản ứng: CO(K) + H2O(K) CO2 (K) + H2 (K) có hằng số cân bằng KP ở 9860C là 0,63 Một hỗn hợp gồm 3 mol CO và 1 mol hơi nớc đạt đến cân bằng ở nhiệt độ này dới áp suất chung 2 atm Hỏi: a) Có bao nhiêu mol H2 đợc tạo thành trong hệ lúc cân bằng? ĐS 0,68 mol
b) áp suất riêng phần của mỗi khí lúc cân bằng là bao nhiêu ?
ĐS: P Hiđro = 0,34 = P cacbonic atm; P CO = 1,16 atm; P nớc = 0,16 atm.
2) Cân bằng của phản ứng khử CO2 bằng C: CO2 + C 2CO xảy ra ở 1090 K với hằng số cân bằng KP = 10
a) Tính hàm lợng % khí CO trong hỗn hợp khí lúc cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5
atm ĐS: %CO = 88,27%
b) Để có hàm lợng CO bằng 50% về thể tích, thì áp suất chung là bao nhiêu? ĐS: P = 20 atm
Câu 7 (2đ) Cho 14,224 (g) I-ôt và 0,112 (g) Hiđro vào bình kín V = 1,12 lít ở 400 0 C Tốc độ ban đầu
của phản ứng là v0 = 9.10 -5mol.l-1.phut-1 Sau một thời gian, tại thời điểm t nồng độ của HI là 0,04 mol/l.
Khi phản ứng H2+I2 = 2HI đạt trạng thái cân bằng thì [HI] = 0,06 mol/lit.
a) Tính hằng số tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch:
ĐS K 1 = 36.10 -3 l.mol -1 phut -1 ; k 2 = 4 10 -3 l.mol -1 phut -1
b) Tốc độ tạo thành HI ở thời điểm t là bao nhiêu ? ĐS V HI = 2,6.10 -5 mol.l -1 phut -1
Câu 8 Độ tan của PbI2 ở 180C là 1,5.10-3 (mol/lit)
a) Tính nồng độ mol/lit của Pb2+ và I- trong dung dịch bão hoà PbI2 ở 180C
b) Tính tích số tan của PbI2 ở 180C
c) Muốn giảm độ tan của PbI2 đi 15 lần thì phải thêm bao nhiêu mol KI vào 1 lit dung dịch bão hoà PbI2 d) Tính độ tan của PbI2 trong dung dịch KI 0,1M
ĐS: a) [Pb2+] = 1,5.10-3M; [I-] = 3.10-3M
b) TChì iotua = 13,5.10-9
c) 1,1419.10-2 mol
d) Độ tan của PbI2 = 1,35.10-7
Hiệu ứng nhiệt của phản ứng
Bài 1 Cho các phản ứng: Tính H x
C (graphit) + 1/2 O2 -> CO (khí) Hx
Cho: C (graphit) + O2 -> CO2 (khí) H1 = - 393,5 KJ
CO (khí) + 1/2 O2(k) -> CO2 (khí) H2 = -283,0 KJ
Bài 2 Cho biết nhiệt tạo thành của H2O (khí) là - 241,8 KJ/mol, nhiệt hoá hơi của H2O là 44 KJ/mol; nhiệt tạo thành của HCl (khí) là -92,3 KJ/mol ; của C2H2 (khí) là 226,8 KJ/mol; của C2H6 (khí) là -84,7KJ/mol
Hãy tính hiệu ứng nhiệt của các phản ứng
a 4HCl(k) + O2(k) -> 2H2O(k) + 2Cl2 Ha
b 4HCl(k) + O2(k) -> 2H2O(l) + 2Cl2 Hb
c C2H2(k) +2H2(k) -> C2H6(k) Hc
d C2H6(k) + O2(k) -> 2CO2(k) + 3H2O(l) Hd
Bài 3 Khi 1 mol ancol metylic cháy ở 298K và ở thể tích cố định theo phản ứng
CH3OH(l) + 1,5O2(k) -> CO2(k) + 2H2O(l)
Trang 3Giải phóng ra một lợng nhiệt là 173,65 kcal Tính H của phản ứng
Bài 4 Hiđrazin H2N-NH2 đợc dùng làm nhiên liệu tên lửa
1/ Viết phơng trình phản ứng đốt cháy hiđrazin, biết sản phẩm phản ứng tạo ra khí N2 và hơi nớc 2/ Xác định lợng nhiệt toả ra khi đốt cháy 1 mol hiđrazin ở thể khí Cho:
Liên kết Năng lợng liên kết (kJ/mol)
Câu 5: Trong 1 bình kín dung tích 1 lit ở nhiệt độ 2270C, áp suất 4,1 atm có cân bằng:
CH4 (k) + H2O (k) CO (k) + 3H2 (k)
Nếu hỗn hợp CH4 (k) và H2O(k) ban đầu có tỷ khối so với khí H2 (cùng điều kiện) là 8,6 thì khi cân bằng
đợc thiết lập áp suất trong bình tăng 20%
1- Tính hiệu suất phản ứng
2- Nếu hỗn hợp CH4 (k) và H2O(k) ban đầu có tỷ khối so với H2 (cùng điều kiện) là 8,5 thì khi cân bằng
đợc thiết lập áp suất trong bình tăng bao nhiêu %?
PHẢN ỨNG HỮU CƠ I- Cỏc kiểu phõn cắt liờn kết cộng hoỏ trị
1 Phõn cắt đồng li
as
Cl : Cl -> Cl : Cl -> Cl. + Cl + Cl.
Cỏc e dựng chung được chia đều cho 2 nguyờn tử
nhiệt
- Cỏc gốc tự do thường rất kộm bền, tồn tại trong khoảng thời gian vụ cựng ngắn
- Mức độ bền của chỳng cú sự khỏc nhau
Nếu gốc tự do cấu tạo càng cú tớnh đối xứng cao thỡ độ bền càng cao
vỡ cỏc e độc thõn được giải toả
2 Phõn cắt dị li
H :Cl: -> H + + : Cl:
chung ở nguyờn tử cacbon gọi là cacbanion
Trang 4
(CH3)3C - Br: -> (CH3)3C+ + : Br:
- Các cacbocation thường rất kém bền, tồn tại trong khoảng thời gian vô cùng ngắn
- Mức độ bền của chúng có sự khác nhau Nếu cacbocation có cấu tạo càng
có tính đối xứng cao thì độ bền càng cao vì các yếu tố dương được giải toả
VD: (+)
+ +
cacbocation, ion H3O +, NO 2, Br , , hoặc những phân tử có chứa nguyên tử thiếu hụt e
do sự phân cực mạnh như SO3, ICl, )
- Nucleophin : Là loại tiểu phân có ái lực mạnh với hạt nhân nguyên tử (VD: Các ion âm như cacbanion, HO(-) , CH3CH2O (-), I(-), những phân tử có cặp
II- CƠ CHẾ PHẢN ỨNG
1- Cơ chế gốc tự do (sản phẩm trung gian là các gốc tự do)
VD: CH4 + Cl2 -> CH3 – Cl + HCl
as
Cơ chế: Cl – Cl -> 2Cl.
Cl + CH 4 -> HCl + CH.
3
Sau đó: Cl + Cl -> Cl2
Cl + CH 3 -> CH 3 – Cl
CH3 + CH 3 -> CH 3 – CH3
+ - (+)
VD: H
Trang 5C6H6 + Br(+) C 6H5 (+) C 6H5Br + H +
Br
Bài tập
1 Cho etan phản ứng với clo (ánh sáng), hãy dự đoán các sản phẩm tạo thành bằng
cơ chế phản ứng.
2 Viết cơ chế phản ứng của propen với HBr
3 Viết cơ chế phản ứng của eten với Brom trong các trường hợp sau
- Dung môi là CCl4
- Dung môi là H2O
- Dung môi là dd NaCl bão hoà
4 Hãy viết cơp chế phản ứng xảy ra khi cho
a) 2-metylpropan-2-ol tác dụng với HBr
b) Ancol sec-butylic tách nước tạo anken
c) Natriphenolat tác dụng với etylbromua
d) Phản ứng este hoá giữa ancol etylic và axit axetic (H2SO4 làm xúc tác)
e) Phản ứng giữa C6H5CHO với HCN
f) Phản ứng xà phòng hoá etyl axetat
III- MỘT SỐ CƠ CHẾ THÔNG DỤNG
1 Thế nucleophin lưỡng phân tử và thế nucleophin đơn phân tử
a) Thế nucleophin lưỡng phân tử (ký hiệu là SN2)
CH3
δ+
Các chất đầu
HO – CH2 –CH3 + Br (-)
Sản phẩm
b) Thế nucleophin đơn phân tử (ký hiệu là SN1)
Phản ứng xảy ra theo hai giai đoạn
chậm
Chất đầu Cacbocation
nhạnh
Trang 6(CH3)3C (+) + HO(-) -> (CH 3)3C – OH
Sản phẩm
* Bậc của gốc hiđrocacbon càng cao thì càng dễ thế theo cơ chế SN1 và ngược lại
C6H5 -CH2-X (X ở cách cacbon chứa nối đôi 01 nhóm -CH2-) dễ tham gia cả SN1 và SN2
- Các dẫn xuất vinyl như CH2=CH-X và dẫn xuất phenyl như C6H5-X (X liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon chứa nối đôi) khó tham gia
phản ứng theo các cơ chế này
* Mối liên quan giữa điều kiện và cơ chế phản ứng (thế d/x hal)
- Nếu tăng nồng độ OH(-) thì cơ chế SN2 ưu tiên hơn
- Nếu nồng độ OH(-) rất loãng và đun nóng thì ưu tiên cơ chế SN1
a) Tách lưỡng phân tử (ký hiệu là E2)
ĐK: Giống cơ chế SN2 (Dùng bazơ ở nồng độ cao)
Gồm 02 chất tham gia phản ứng và đi qua 01 trạng thái chuyển tiếp, VD
δ+ δ- δ- δ-
Hệ các chất đầu Trạng thái chuyển tiếp
Hệ các sản phẩm
- ĐK: Nồng độ bazơ thấp, dung môi phân cực và đun nóng
- Phản ứng xảy ra theo 02 giai đoạn
Giai đoạn 1: Phân li thành cacbocation (PL chậm)
Giai đoạn 2: Cacbocation bị tách H(+) tạo anken
Giai đoạn này xảy ra nhanh, ví dụ:
Chậm (+) nhanh
(CH3)2C – CH3 -> (CH3)2C – CH3
-Br(-) cation tert-butyl -H(+)
Br
(CH3)2C=CH2 isobutilen
Bài tập
Hãy viết cơ chế phản ứng xảy ra khi cho
Trang 7a) 2-metylpropan-2-ol tác dụng với HBr
b) Ancol sec-butylic tách nước tạo anken
c) Natriphenolat tác dụng với etylbromua
d) Phản ứng este hoá giữa rượu etylic và axit axetic (có H2SO4 làm xúc tác) e) Phản ứng giữ C6H5CHO với HCN
f) Phản ứng xà phòng hoá etyl axetat