Giải bài tập Chuyên đề Hoá học 10 chân trời sáng tạo bài 3 Năng lượng hoạt hoá của phản ứng hoá học

Câu hỏi khởi động

Trong ruột non hầu hết chúng ta đều có enzyme lactase, có tác dụng chuyển hóa lactase còn gọi là đường sữa (C₁₂H₂₂O₁₁) có trong thành phần của sữa và các sản phẩm từ sữa tạo thành Glucose (C₆H₁₂O₆) và galactose (C₆H₁₂O₆) giúp cơ thể dễ dàng hấp thu; quá trình này đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển và tăng cường miễn dịch của trẻ nhỏ. Khi cơ thể thiếu loại enzyme này, lactose không được tiêu hóa sẽ bị vi khuẩn lên men sinh ra khí và gây đau bụng. Enzyme lactase đóng vai trò xúc tác trong quá trình chuyển hóa lactose. Xúc tác ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ chuyển hóa giữa các chất?

I. NĂNG LƯỢNG HOẠT HOÁ

Câu hỏi 1. Quan sát Hình 3.1, cho biết số va chạm hiệu quả và khả năng xảy ra phản ứng của chất tham gia thay đổi như thế nào khi giá trị năng lượng hoạt hoá càng giảm?

Câu hỏi 2. Từ thông tin trong phần Khởi động, khi có chất xúc tác, năng lượng hoạt hoá của phản ứng chuyển hoá lactose tăng hay giảm? Giải thích. 

Câu hỏi luyện tập: Khả năng xảy ra của một phản ứng hoá học như thế nào khi năng lượng hoạt hoá của phản ứng rất lớn? Giải thích. 

2. ẢNH HƯỞNG CỦA NĂNG LƯỢNG HOẠT HOÁ VÀ NHIỆT ĐỘ ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

Câu hỏi 3. Dựa vào Arrhenius phương pháp, tốc độ phản ứng thay đổi thế nào khi tăng nhiệt độ phản ứng?

Câu hỏi 4. Từ ví dụ 2, tốc độ phản ứng phân huỷ N₂O₅, thay đổi như thế nào khi giảm nhiệt độ về 25°C? Nhận xét được sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến phản ứng tốc độ.

Câu hỏi luyện tập

Một phản ứng có năng lượng hoạt hoá là 24 kJ/mol, so sánh tốc độ phản ứng diễn ra ở 2 nhiệt độ là 27°C đến 127°C.

3. VAI TRÒ CỦA XÚC TÁC

Câu hỏi 5. Nhận xét ảnh hưởng của enzyme đối với năng lượng hoạt hoá của phản ứng. 

Câu hỏi luyện tập: Trong công nghiệp hoá chất, nhiều công đoạn sản xuất, người ta sử dụng chất xúc tác để tăng tốc độ của phản ứng, như: phản ứng tổng hợp SO₃ từ SO₂ và O₂ dùng xúc tác V₂O₅. Hãy kể tên một số xúc tác cho các phản ứng mà em biết.

Câu hỏi vận dụng

Tại sao muốn cá, thịt nhanh mềm, người ta thường chế biến kèm với những lát dứa (thơm) hoặc thêm một ít nước ép của dứa?

BÀI TẬP

1. Cho giản đồ năng lượng của các phản ứng

a) Hãy biểu diễn năng lượng hoạt hoá trên giản đồ năng lượng của phản ứng trong từng trường hợp.

b) Giản đồ năng lượng nào biểu diễn ảnh hưởng của xúc tác đến năng lượng hoạt hoá của phản ứng?

2. Cho hằng số tốc độ của một phản ứng là 11 M^-1s^-1 tại nhiệt độ 345 K và hằng số thực nghiệm Arrhenius là 20 M^-1s^-1. Tính năng lượng hoạt hoá của phản ứng trên.

3. Tìm hằng số tốc độ phản ứng k ở 273 K của phản ứng phân huỷ

N₂O₅ (g) → N₂O₄ (g) + $\frac{1}{2}$O₂ (g)

 Biết rằng ở 300 K , năng lượng hoạt hoá là 111 kJ/mol và hằng số tốc độ phản ứng là 10^-10s^{- 1}.

 4. Phản ứng tổng hợp SO₃ trong dây chuyền sản xuất sulfuric acid:

 2SO₂ (g) + O₂ (g) → 2SO₃ (g)

 Tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào khi tăng nhiệt độ từ 350°C lên 450°C . Biết năng lượng hoạt hoá của phản ứng là 314 kJ/mol.