Trả lời câu hỏi luyện tập 3 - Mục II trang 11

1. Nội dung câu hỏi 

Methanol ($C{H}_{3}OH$) là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp hoá học. Dựa vào hằng số cân bằng của các phản ứng ở 25 °C, hãy lựa chọn phản ứng thích hợp để điều chế $C{H}_{3}OH$. Giải thích.

$\mathrm{CO}\left(g\right)+2{\mathrm{H}}_2\left(g\right)\rightleftharpoons {\mathrm{CH}}_3\mathrm{OH}\left(g\right)$   ${\mathrm{K}}_{\mathrm{C}}=2,26.{10}^4$                          (a)

${\mathrm{CO}}_2\left(g\right)+3{\mathrm{H}}_2\left(g\right)\rightleftharpoons {\mathrm{CH}}_3\mathrm{OH}\left(g\right)+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(g\right)$    ${\mathrm{K}}_{\mathrm{C}}=8,27.{10}^{-1}$    (b)

2. Phương pháp giải

Với một phản ứng thuận nghịch bất kì:

$aA + bB \rightleftharpoons mM + nM$

K_C được gọi là hằng số cân bằng (tính theo nồng độ mol), giá trị của K_C chỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất trong cân bằng và nhiệt độ.

Khi đó biểu thức tính K_C như sau:

$K_C= \frac{{\left[M\right]}^m{\left[N\right]}^n}{{\left[A\right]}^a{\left[B\right]}^b}$

Trong đó: a, b, m, n lần lượt là hệ số tỉ lượng tương ứng của các chất A, B, M, N trong phương trình hoá học; [A],  [B], [M], [N] lần lượt là nồng độ mol của các chất A, B, M, N ở trạng thái cân bằng.

Hằng số cân bằng càng lớn (hay nhỏ) cho biết mức độ phản ứng thuận diễn ra thuận lợi hay không thuận lợi.

3. Phương pháp giải

Ở 25^oC, K_{(C) (a)}> K_{(C) (b)} nên tốc độ xảy ra phản ứng thuận (tạo thành methanol) của phản ứng (a) lớn hơn phản ứng (b). Do đó phản ứng thích hợp để điều chế$C{H}_{3}OH$là phản ứng (a).