Bài 1.8 trang 7, 8, 9, 10, 11 SBT Hóa 11 - Chân trời sáng tạo: \(2S{O_2}(g) + {O_2}(g) \mathbin{\lower. 3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to. 5ex{\vss}}}}$}}...

\(2S{O_2}(g) + {O_2}(g) \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} 2S{O_3}(g)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 198,4kJ\)

Nồng độ ban đầu của SO₂ và O₂ tương ứng là 4 M và 2 M. Tính hằng số cân bằng của phản ứng, biết rằng khi đạt trạng thái cân bằng đã có 80% SO₂ đã phản ứng.

Phương pháp giải :

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:aA+bB cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

Lời giải chi tiết:

Nồng độ SO₂ đã phản ứng: \[4 \cdot 80\% = 3,2{\rm{ (M)}}\]

\(2S{O_2}(g) + {O_2}(g) \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} 2S{O_3}(g)\)

Ban đầu (M): 4 2 0

Phản ứng (M): 3,2 → 1,6 → 3,2

Cân bằng (M): 0,8 0,4 3,2

\[ \Rightarrow {{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[S}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{]}}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{[}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{][S}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{{\rm{]}}^2}}} = \frac{{3,{2^2}}}{{0,4 \cdot 0,{8^2}}} = 40\]