Trả lời câu hỏi 8 - Mục III trang 11

1. Nội dung câu hỏi

Từ Thí nghiệm 1, hãy cho biết:

a) Dựa vào dấu hiệu nào để biết trạng thái cân bằng của phản ứng (8) bị chuyển dịch khi thay đổi nhiệt độ.

b*) Khi tăng nhiệt độ hoặc giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt hay toả nhiệt?

2. Phương pháp giải

Khi một phản ứng thuận nghịch ở trạng thái cân bằng, nếu thay đổi nhiệt độ thì cân bằng cũ sẽ bị phá vỡ, cân bằng mới được hình thành theo chiều làm giảm sự thay đổi nhiệt độ đó. Ta gọi đây là sự chuyển dịch cân bằng (từ cân bằng cũ sang cân bằng mới).

Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu tác động từ bên ngoài như biến đổi nhiệt độ, nồng độ hay áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.

${\Delta }_r{H}_{298}^0> 0$ : Phản ứng thu nhiệt

${\Delta }_r{H}_{298}^0< 0$: Phản ứng tỏa nhiệt

3. Lời giải chi tiết

a) Dựa vào màu sắc của hỗn hợp khí, ta biết được trạng thái cân bằng của phản ứng (8) bị chuyển dịch khi thay đổi nhiệt độ.

b) $2N{O}_2\left(g\right) \rightleftharpoons N_2{O}_4\left(g\right) \left(8\right)$

${\Delta }_r{H}_{298}^0= -58kJ$

Theo chiều thuận: ${\Delta }_r{H}_{298}^0= -58kJ< 0$ → Phản ứng tỏa nhiệt

Theo chiều nghịch ${\Delta }_r{H}_{298}^0= 58kJ> 0$ → Phản ứng thu nhiệt

Khi tăng nhiệt độ, hỗn hợp có màu nâu đậm hơn, cân bằng chuyển dịch theo tạo ra $N{O}_2$ hay cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt.

Khi hạ nhiệt độ, hỗn hợp trở nên nhạt màu hơn, cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ra $N_2{O}_4$ hay cân bằng chuyển dịch theo chiều tỏa nhiệt.