Cách làm dạng bài cân bằng hoá học - Hoá 11

Dạng 1: Tính hằng số cân bằng K_C

Xét bài toán tổng quát với [A]; [B] ban đầu lần lượt là x và y

Xét phản ứng thuận nghịch:

[A]; [B] tại thời điểm cân bằng lần lượt là: x – m và y – m

[C]; [D] tại thời điểm cân bằng là m  

\({K_C} = \frac{{{{{\rm{[}}C{\rm{]}}}^c}.{{{\rm{[}}D{\rm{]}}}^d}}}{{{{{\rm{[}}A]}^a}.{{{\rm{[}}B{\rm{]}}}^b}}}\)= \(\frac{{{m^c}.{m^d}}}{{{{(x - m)}^a}.{{(y - m)}^b}}}\)

Xét phản ứng:         H₂      +     I₂    \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \)    2HI

K_C = \(\frac{{{{(0,786)}^2}}}{{0,107.0,107}} = 53,96\)

Đây là bài toán ngược so với dạng 1, để làm bài toán này, thông thường sẽ xét 3 bước của phản ứng: trước phản ứng; phản ứng và cân bằng. Sau đó sẽ đặt ẩn [A] hoặc [B] khi phản ứng từ đó viết biểu thức K_C và giải ẩn đã đặt.

Ví dụ: Cho 5,6 gam CO và 5,4 gam H₂O vào một bình kín dung tích không đổi 10 lít. Nung nóng bình một thời gian ở 830⁰C để hệ đạt đến trạng thái cân bằng: CO (g) + H₂O (g) \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) CO₂ (g) + H₂ (g) (hằng số cân bằng K_C = 1). Nồng độ cân bằng của CO, H₂O lần lượt là bao nhiêu?

Bước 1: Tính số mol CO và H2O

n _CO = 5,6 : 28 = 0,2 mol; n _H2O = 5,4 : 18 = 0,3 mol

Bước 2: Tính nồng độ CO và H₂O

[CO] = 0,2 : 10 = 0,02M; [H₂O] = 0,3 : 10 = 0,03M

Bước 3: Đặt [CO] phản ứng = aM

Xét phản ứng thuận nghịch:

Bước 4: Xét biểu thức hằng số cân bằng K_C, giải phương trình tìm ẩn a.

K_C = \(\frac{{{\rm{[}}C{O_2}{\rm{]}}.{\rm{[}}{H_2}{\rm{]}}}}{{{\rm{[}}CO].{\rm{[}}{H_2}O]}} = \frac{{a.a}}{{(0,02 - a).(0,03 - a)}} = 1\)→ a = 0,012M

Tại thời điểm cân bằng: [CO] = 0,02 – 0,012 = 0,008M; [H₂O] = 0,03 – 0,012 = 0,018M