Đề bài
Ethyl acetate là một ester có thể được tổng hợp bằng phản ứng giữa ethanoic acid (acetic acid) với ethanol: $CH_{3}COOH_{(l)} + CH_{3}CH_{2}OH_{(l)}~\overset{\text{H}^{\text{+}}\text{,t}^{\text{o}}}{\rightleftharpoons}CH_{3}COOCH_{2}CH_{3(l)} + H_{2}O_{(l)}.$Ở nhiệt độ 25 °C, hằng số cân bằng KC của phản ứng này là 2,2. Để so sánh và dự đoán chiều của phản ứng người ta thường sử dụng thương số phản ứng(Q). Biểu thức Q được tính theo nồng độ các chất ở điều kiện bất kì như sau: $Q = \dfrac{C_{CH_{3}COOC_{2}H_{5}}.C_{H_{2}O}}{C_{CH_{3}COOH}.C_{C_{2}H_{5}OH}}$. Các mẫu khác nhau đã được phân tích và nồng độ mỗi chất được liệt kê ở bảng sau:
| Mẫu | Nồng độ (mol/L) | |||
| CH3COOH | C2H5OH | CH3COOC2H5 | H2O | |
| (1) | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 |
| (2) | 0,084 | 0,13 | 0,16 | 0,28 |
| (3) | 0,14 | 0,21 | 0,33 | 0,20 |
| (4) | 0,063 | 0,11 | 0,15 | 0,17 |
Cho các nhận định sau
(a) Mẫu (1) Q < KC hệ chưa đạt cân bằng và tiếp tục chuyển dịch theo chiều thuận.
(b) Mẫu (2) Q > KC hệ chưa đạt cân bằng và tiếp tục chuyển dịch theo chiều thuận.
(c) Mẫu (3) Q = KC hệ đạt cân bằng và không chuyển dịch theo chiều nào.
(d) Mẫu (4) Q < KC hệ chưa đạt cân bằng và tiếp tục chuyển dịch theo chiều nghịch.
Trong số các nhận định trên, có bao nhiêu nhận định đúng?
1
3
2
4
Phương pháp giải
Áp dụng công thức: \( Q = \dfrac{C_{CH_{3}COOC_{2}H_{5}} \cdot C_{H_{2}O}}{C_{CH_{3}COOH} \cdot C_{C_{2}H_{5}OH}} \) để tính Q và so sánh với \(K_C)\
Lời giải chi tiết
Tính Q cho từng mẫu:
Mẫu (1):
\( Q = \dfrac{0,10 \times 0,10}{0,10 \times 0,10} = 1 \)
Vì \(Q = 1 < K_C = 2,2\) nên hệ chưa đạt cân bằng và tiếp tục chuyển dịch theo chiều thuận.
Nhận định (a) là đúng.
Mẫu (2):
\( Q = \dfrac{0,16 \times 0,28}{0,084 \times 0,13} = \dfrac{0,0448}{0,01092} \approx 4,10 \)
Vì \(Q = 4,10 > K_C = 2,2\) nên hệ chưa đạt cân bằng và chuyển dịch theo chiều nghịch.
Nhận định (b) là sai.
Mẫu (3):
\( Q = \dfrac{0,33 \times 0,20}{0,14 \times 0,21} = \dfrac{0,066}{0,0294} \approx 2,24 \)
Vì \(Q \approx 2,24 \approx K_C = 2,2\) nên có thể xem là hệ đạt cân bằng và không chuyển dịch theo chiều nào.
Nhận định (c) là đúng.
Mẫu (4):
\( Q = \dfrac{0,15 \times 0,17}{0,063 \times 0,11} = \dfrac{0,0255}{0,00693} \approx 3,68 \)
Vì \(Q = 3,68 > K_C = 2,2\) nên hệ chưa đạt cân bằng và tiếp tục chuyển dịch theo chiều nghịch.
Nhận định (d) là sai.
Kết luận:
Chỉ có 2 nhận định đúng là (a) và (c).
Vậy đáp án đúng là C. 2