WebLab STEM

Hóa học · 5. Tốc độ và cân bằng

Tốc độ phản ứng và cân bằng động

Giải thích tốc độ bằng va chạm và dự đoán chuyển dịch cân bằng đúng giới hạn.

40 phútPhiên bản nội dung: 2.1
Bắt đầu lộ trình tương tácMở thí nghiệm mô phỏng

Câu hỏi dẫn đường

Điều kiện phản ứng ảnh hưởng tốc độ và thành phần cân bằng khác nhau thế nào?

Phạm vi chương trình

GDPT Hóa 10–11; IGCSE chemical reactions; AS/A Level equilibrium.

Phạm vi và giới hạn mô hình

Le Châtelier chỉ dự đoán xu hướng, không cho độ chuyển dịch định lượng và không thay thế hằng số cân bằng. Màu Fe³⁺–SCN⁻ trong mô phỏng dùng mô hình phức chiếm ưu thế đơn giản; thành phần dung dịch thật còn phụ thuộc nồng độ và lực ion.

Mục tiêu học tập

  • Giải thích ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ, diện tích và xúc tác.
  • Phân biệt đạt cân bằng với phản ứng dừng.
  • Dự đoán chuyển dịch khi thay nồng độ, áp suất hoặc nhiệt độ.

Kiến thức cần biết trước

  • Phương trình hóa học và năng lượng hoạt hóa.

Kiến thức trọng tâm

Va chạm hiệu quả

Hạt phải va chạm đủ năng lượng và định hướng phù hợp.

Xúc tác

Xúc tác tạo đường phản ứng có Ea thấp hơn, tăng cả chiều thuận và nghịch nhưng không đổi vị trí cân bằng.

Cân bằng động

Trong hệ kín, tốc độ thuận bằng tốc độ nghịch; nồng độ không đổi nhưng phản ứng vẫn xảy ra.

Ví dụ mẫu có giải thích

Với phản ứng tỏa nhiệt A ⇌ B + nhiệt, tăng nhiệt độ ưu tiên chiều thu nhiệt nên cân bằng chuyển về A; tốc độ cả hai chiều ban đầu đều tăng.

Ngộ nhận cần tránh

  • Xúc tác không làm tăng lượng sản phẩm ở cân bằng.
  • Cân bằng không có nghĩa nồng độ chất phản ứng bằng nồng độ sản phẩm.

Quy trình thí nghiệm mô phỏng: Cân bằng Fe³⁺–SCN⁻

  1. Thiết lập hỗn hợp cân bằng và ghi màu ban đầu.
  2. Chỉ thay một điều kiện mỗi lần: thêm Fe³⁺, SCN⁻ hoặc pha loãng.
  3. Dùng ống đối chứng để so màu và giải thích theo nồng độ phức.

An toàn và lưu ý

  • Không suy màu bằng mắt như phép đo định lượng chính xác; thí nghiệm thật cần xử lý muối kim loại đúng quy định.

Bằng chứng cần thu thập

  • Bảng tác động–quan sát–hướng chuyển dịch–giải thích.
Mở thí nghiệm mô phỏng

Kiểm tra đầu vào

1. Ở cân bằng động, điều nào đúng?

  1. Tốc độ thuận bằng tốc độ nghịch
  2. Phản ứng dừng hẳn
  3. Nồng độ hai phía luôn bằng nhau
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Tốc độ thuận bằng tốc độ nghịch

Hai phản ứng tiếp tục với tốc độ bằng nhau.

2. Xúc tác làm gì với vị trí cân bằng?

  1. Không đổi
  2. Luôn dịch phải
  3. Luôn dịch trái
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Không đổi

Nó tăng tốc đạt cân bằng nhưng không đổi K.

3. Tăng diện tích bề mặt chất rắn thường làm tốc độ?

  1. Tăng
  2. Giảm
  3. Không bao giờ đổi
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Tăng

Nhiều vị trí tiếp xúc tạo nhiều va chạm mỗi giây.

Luyện tập vận dụng

1. Tăng nhiệt độ làm nhiều hạt vượt Ea hơn nên?

  1. Tần suất va chạm hiệu quả tăng
  2. Ea tự tăng
  3. Mọi cân bằng dịch phải
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Tần suất va chạm hiệu quả tăng

Phân bố năng lượng dịch sang năng lượng cao hơn.

2. Với cân bằng khí có số mol khí hai phía khác nhau, giảm thể tích ưu tiên phía nào?

  1. Phía ít mol khí hơn
  2. Phía nhiều mol khí hơn
  3. Luôn chất phản ứng
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Phía ít mol khí hơn

Khi nhiệt độ không đổi, tăng áp suất do giảm thể tích làm cân bằng chuyển về phía có ít mol khí hơn.

3. Muốn kiểm tra ảnh hưởng nhiệt độ công bằng phải giữ gì?

  1. Nồng độ và thể tích
  2. Nhiệt độ
  3. Thời gian phản ứng bằng 0
Xem đáp án và giải thích

Đáp án đúng: Nồng độ và thể tích

Chỉ nhiệt độ nên là biến độc lập.

Nguồn kiểm tra chuyên môn

  1. OpenStax Chemistry 2e — hóa học đại cương đã bình duyệt
  2. IUPAC Gold Book — thuật ngữ hóa học chuẩn
  3. BIPM — Hệ đơn vị quốc tế SI, ấn bản 9

Nội dung được duy trì theo các nguồn trích dẫn bên dưới. Mô phỏng là mô hình học tập và không thay thế quy trình an toàn của phòng thí nghiệm thực.

Đơn vị xuất bản nội dung
WebLab STEM
Phụ trách kỹ thuật
Đức Tiến — Kỹ sư Điều khiển và Tự động hóa