Question

工業(yè)上常利用醋酸和乙醇合成有機(jī)溶劑乙酸乙酯：
CH₃COOH（l）+C₂H₅OH（l）

濃硫酸

△

 CH₃COOC₂H₅（l）+H₂O（l）△H=-8.62kJ?mol^-1
已知CH₃COOH、C₂H₅OH和CH₃COOC₂H₅的沸點(diǎn)依次為118℃、78℃和77℃．在其他條件相同時(shí)，某研究小組進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示．
（1）該研究小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?div id="oi4s10d" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（2）60℃下反應(yīng)40min與70℃下反應(yīng)20min相比，前者的平均反應(yīng)速率

 

后者（填“小于”、“等于”或“大于”）．
（3）如圖所示，反應(yīng)時(shí)間為40min、溫度超過80℃時(shí)，乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是：
①該反應(yīng)正反應(yīng)方向?yàn)?div id="nwfsvsk" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

Answer 1

考點(diǎn)：乙酸乙酯的制取

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）本題探究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響；
（2）溫度高，反應(yīng)快，開始濃度大，反應(yīng)快；
（3）乙醇和乙酸具有揮發(fā)性，乙酸乙酯的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響分析；
（4）①K=

c(H+)．c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

；
②根據(jù)緩沖溶液pH值的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）根據(jù)圖象知，該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵禾骄糠磻?yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響，
故答案為：探究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響；
（2）溫度升高，反應(yīng)速率加快，開始濃度大，反應(yīng)快，故60℃下反應(yīng)40min與70℃下反應(yīng)20min相比，前者的平均反應(yīng)速率小于后者，故答案為：小于；
（3）乙醇和乙酸具有揮發(fā)性，乙酸乙酯的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，再升高溫度，促進(jìn)乙酸乙酯水解，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溫度過高，乙醇和乙酸大量揮發(fā)使反應(yīng)物利用率下降，
故答案為：放熱；逆向；乙醇和乙酸大量揮發(fā)；
（4）①CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺
初始濃度/mol?L^-1：0.10                  0             0
濃度變化/mol?L^-1：0.10×1.3%         0.10×1.3%     　0.10×1.3%
平衡濃度/mol?L^-1：≈0.10        　　　0.10×1.3%     　0.10×1.3%  
K=

c(H+)．c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

=

0.10×1.3%×0.10×1.3%

0.10

=1.7×10^-5，
故答案為：1.7×10^-5；
②緩沖溶液中pH=pKa-lg

c(CH3COOH)

c(CH3COONa)

=-lg1.7×10^-5-lg

0.1

c(CH3COONa)

=4，
所以c（CH₃COONa）=1.7×10^-2mol/L，則n（CH₃COONa）=1.7×10^-2mol/L×1L=1.7×10^-2mol，
故答案為：1.7×10^-2．

點(diǎn)評：本題考查了探究溫度對化學(xué)平衡的影響、弱電解質(zhì)的電離，難點(diǎn)是計(jì)算醋酸鈉的物質(zhì)的量，明確緩沖溶液的pH計(jì)算方法是解本題關(guān)鍵，難度中等．