Bài 1.6 trang 6

1. Nội dung câu hỏi

Trong quy trình sản xuất sulfuric acid $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4\right)$ có giai đoạn dùng dung dịch $\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 98 \%$ hấp thụ sulfur trioxide $\left(\mathrm{SO}_2\right)$ thu được oleum $\left(\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 \cdot \mathrm{nSO}_3\right)$. Sulfur trioxide được tạo thành bằng cách oxi hoá sulfur dioxide bằng oxygen hoặc lượng dư không khí ở nhiệt độ $450^{\circ} \mathrm{C}$ - $500^{\circ} \mathrm{C}$, chất xúc tác vanadium $(\mathrm{V})$ oxide $\left(\mathrm{V}_2 \mathrm{O}_5\right)$ theo phương trình hoá học:
$2{SO}_2\left(g\right)+O_2\left(g\right)\rightleftarrows 2{\mathrm{SO}}_3\left(g\right){\Delta }_r{H}_{298}^0=-198,4kJ$

Cân bằng hoá học sẽ chuyển dịch theo chiều nào khi
a) tăng nhiệt độ của hệ phản ứng?
b) tăng nồng độ của khí $\mathrm{SO}_2$ ?
c) tăng nồng độ của khí $\mathrm{O}_2$ ?
d) dùng dung dịch $\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 98 \%$ hấp thụ $\mathrm{SO}_3$ sinh ra?

2. Phương pháp giải

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

3. Lời giải chi tiết

a) Khi tăng nhiệt độ của hệ phản ứng, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ của hệ phản ứng, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch).

b) Khi tăng nồng độ khí $\mathrm{SO}_2$, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm lượng khí $\mathrm{SO}_2$, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

c) Khi tăng nồng độ khí $\mathrm{O}_2$, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm lượng khí $\mathrm{O}_2$, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

d) Khi dùng dung dịch $\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 98 \%$ hấp thụ $\mathrm{SO}_3$ sinh ra, làm cho nồng độ khí $\mathrm{SO}_3$ giảm, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng lượng khí $\mathrm{SO}_3$, tức cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.