Bài tập 1.8 trang 7

1. Nội dung câu hỏi

Cho phản ứng hoá học sau:

 $N_2{O}_4\left(g\right)\rightleftarrows 2{NO}_2\left(g\right)K_C=4,{84.10}^{-3}$ 

Phương án nào sau đây là nồng độ của các chất tại thời điểm cân bằng? 

A. $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=4,84·{10}^{-1}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=1,0·{10}^{-4}M$. 

B. $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=1,0·{10}^{-1}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=4,84·{10}^{-4}M$. 

C. $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=1,{0.10}^{-1}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=2,{20.10}^{-2}M$. 

D. $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=5,0·{10}^{-2}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=1,10·{10}^{-2}M$.

2. Phương pháp giải

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:

$aA+ bB\rightleftharpoons cC+ dD$

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có:

$K_C=\frac{\left[C{]}^c\right[D{]}^d}{\left[A{]}^a\right[B{]}^b}$

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.

3. Lời giải chi tiết

$N_2{O}_4\left(g\right)\rightleftarrows 2{NO}_2\left(g\right)K_C=4,{84.10}^{-3}$ 

- Với $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=4,{84.10}^{-1}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=1,{0.10}^{-4}M$, 

$K_C=\frac{{\left[{NO}_2\right]}^2}{\left[N_2{O}_4\right]}\approx 2,{07.10}^{-8}$

 - Với $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=1,{0.10}^{-1}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=4,84·{10}^{-4}M$, 

$K_C=\frac{{\left[{NO}_2\right]}^2}{\left[N_2{O}_4\right]}\approx 2,{34.10}^{-6}$

- Với $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=1,{0.10}^{-1}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=4,{84.10}^{-4}M$,

 $K_C=\frac{{\left[{NO}_2\right]}^2}{\left[N_2{O}_4\right]}\approx 2,{34.10}^{-6}$ 

- Với $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=1,{0.10}^{-1}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=2,{20.10}^{-2}M$, 

$K_C=\frac{{\left[{NO}_2\right]}^2}{\left[N_2{O}_4\right]}=4,{84.10}^{-3}$

- Với $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=5,{0.10}^{-2}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=1,{10.10}^{-2}M$, 

$K_C=\frac{{\left[{NO}_2\right]}^2}{\left[N_2{O}_4\right]}=2,{42.10}^{-3}$

Để $K_C=4,{84.10}^{-3}$ thì $\left[N_2{O}_4\right(g\left)\right]=1,{0.10}^{-1}M;\left[{NO}_2\right(g\left)\right]=2,{20.10}^{-2}M$. 

$\to$ Chọn C.