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)CH₃COOC₂H₅(l)＋H₂O(l) ΔH＝－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)康氖莀_________________。

（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______（寫出兩條）。

（4）某溫度下，將0.10 mol CH₃COOH溶于水配成1 L溶液。

①實(shí)驗(yàn)測(cè)得已電離的醋酸分子占原有醋酸分子總數(shù)的1.3%，則該溫度下CH₃COOH的電離平衡常數(shù)K=____________________。（水的電離忽略不計(jì)，醋酸電離對(duì)醋酸分子濃度的影響忽略不計(jì)）

②向該溶液中再加入__________mol CH₃COONa可使溶液的pH約為4。（溶液體積變化忽略不計(jì)）

 

Answer 1

【答案】

（10分）

（1）探究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)乙酸乙酯產(chǎn)率的影響 （2分）

（自變量、因變量有遺漏或表達(dá)不清，扣1分）

（2）小于（2分）（“<”得1分）

（3）反應(yīng)可能已達(dá)平衡狀態(tài)，溫度升高平衡向逆反應(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（2分）

（4）①（2分）

（因計(jì)算時(shí)未作近似處理使小數(shù)在1.69～1.71之間均不扣分）

②1.7×10^－2  （2分）

（“1.69×10^－2～1.71×10^－2”或用小數(shù)表示均不扣分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)圖中信息可以得出此實(shí)驗(yàn)的目的是探究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)乙酸乙酯產(chǎn)率的影響。

（2）溫度越高，反應(yīng)速率越大，故前者的平均反應(yīng)速率小于后者。

（3）ΔH＝－8.62kJ·mol^－1，即反應(yīng)為放熱反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)化學(xué)反應(yīng)逆向移動(dòng)。故乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是反應(yīng)可能已達(dá)平衡狀態(tài)，溫度升高平衡向逆反應(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。

（4）①經(jīng)過公式計(jì)算得：。

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素 化學(xué)平衡移動(dòng) 電離平衡常數(shù)計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素、化學(xué)平衡移動(dòng)和電離平衡常數(shù)計(jì)算的知識(shí)，題目難度較大，考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和計(jì)算的能力。