【題目】聚乙烯醇()為常見(jiàn)的滴眼液的主要成分，其生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物乙酸甲酯。用副產(chǎn)物乙酸甲酯催化醇解反應(yīng)可制備甲醇和乙酸己酯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l) ΔH。已知：υ正= k正χ(CH3COOCH3)χ(C6H13OH)，υ逆= k逆χ(CH3COOC6H13)χ(CH3OH)，其中υ正、υ逆 為正、逆反應(yīng)速率，k正、k逆為速率常數(shù)，χ為各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

(1)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1投料，測(cè)得348K、343K、338K三個(gè)溫度下乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率(α)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示：

348K指的是曲線_______(填“①”“②”或“③”)，判斷的理由是_________；該醇解反應(yīng)的ΔH_________0(填“>”或“<”)。

(2)338K時(shí)，以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kx=________；A、B、C、D四點(diǎn)中，υ正最大的是_______，υ逆最大的是_______。

(3)343K時(shí)，將己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1、1:2和2:1做為初始投料。則達(dá)到平衡后，初始投料比_______時(shí)，乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大。

(4)該醇解反應(yīng)使用離子交換樹(shù)脂作催化劑，下列關(guān)于該催化劑的說(shuō)法正確的是______。

a. 參與了醇解反應(yīng)，但并不改變反應(yīng)歷程

b. 使k正和k逆增大相同倍數(shù)

c. 降低了醇解反應(yīng)的活化能

d. 提高乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】① 因?yàn)棰俜磻?yīng)達(dá)平衡的時(shí)間短，說(shuō)明反應(yīng)速度快，溫度高 > 1 A C 2:1 bc

【解析】

(1)通過(guò)圖像可以發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)進(jìn)行乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率(α)先上升后不變，當(dāng)轉(zhuǎn)化率不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，但三條曲線達(dá)到平衡的時(shí)間不一樣，最快的是①，說(shuō)明①速率最快，溫度最高，且同一時(shí)間①的轉(zhuǎn)化率是最高的，說(shuō)明該反應(yīng)溫度升高向正向進(jìn)行的程度在增大，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故348K指的是曲線①，理由是①反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間短，說(shuō)明反應(yīng)速度快，溫度高；ΔH>0；

(2) 338K時(shí)轉(zhuǎn)化率曲線為③，平衡時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率為50%，己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1投料，根據(jù)反應(yīng)CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)，達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等，Kx=χ(CH3COOC6H13)χ(CH3OH)/[χ(CH3COOCH3)χ(C6H13OH)]=1；

A、B、C、D四點(diǎn)中，A、C點(diǎn)的溫度高于B、D點(diǎn)，A、B點(diǎn)反應(yīng)物濃度相等，但大于C、D點(diǎn)，υ正最大的是A，C點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最大，得到的生成物濃度最大，υ逆最大的是C；

(3)要提高某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，可以通過(guò)增加其他反應(yīng)物的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)，以己醇和乙酸甲酯物質(zhì)的量之比1:1作為參照，1:2時(shí)乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低，2:1時(shí)乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率會(huì)升高，故2:1時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大；

(4)a.催化劑參與了醇解反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，a錯(cuò)誤；

b.催化劑使正逆反應(yīng)速率同等程度的增加，，即使k正和k逆增大相同倍數(shù)，b正確；

c.催化劑能降低反應(yīng)的活化能，c正確；

d. 催化劑不會(huì)引起平衡的移動(dòng)，無(wú)法提高轉(zhuǎn)化率，d錯(cuò)誤；

故正確的為bc。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列表示對(duì)應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是( )

A.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO+2H+=SO2↑+H2O

B.向Na2SiO3溶液中通入過(guò)量CO2：SiO+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO

C.向Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量的NH3·H2O：Al3++4NH3·H2O=AlO+4NH

D.向CuSO4溶液中加入Na：2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】葛根大豆苷元用于治療高血壓引起的頭疼、突發(fā)性耳聾等癥，其合成路線如下：

化合物B中的含氧官能團(tuán)有 ______ 填官能團(tuán)名稱(chēng)；

已知X為，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ______ ；

已知D與二甲基甲酰胺，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為在三氯氧磷的催化下反應(yīng)生成E，同時(shí)還生成和另一種有機(jī)物，寫(xiě)出該有機(jī)物的分子式 ______ ；

的分子式為 ______ ，由E生成F的反應(yīng)類(lèi)型為 ______ ；

的芳香同分異構(gòu)體中苯環(huán)上有三個(gè)取代基，并且既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的有 ______ 種，其中核磁共振氫譜為4組峰，且峰面積比為6：2：1：1的為 ______ 寫(xiě)出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息，寫(xiě)出以和為原料制備的合成路線流程圖無(wú)機(jī)試劑任用合成路線流程圖示例如下： ____________

。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用除去表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)與濃硫酸共熱制取SO2并完成相關(guān)性質(zhì)探究(不考慮水蒸氣)。

（1）有同學(xué)認(rèn)為制得的SO2中可能混有雜質(zhì)，其化學(xué)式為___和___，原因是___。

（2）為驗(yàn)證氣體成分，興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。

①為驗(yàn)證并吸收SO2，裝置B中加入的試劑為___；裝置C中品紅溶液的作用是___。

②裝置D中加入的試劑為___。

③裝置G中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為___。

④裝置H的作用為___。

（3）興趣小組設(shè)計(jì)如圖裝置驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。

①能驗(yàn)證SO2具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___；

②為驗(yàn)證SO2的還原性，取試管b中充分反應(yīng)后的溶液分成三份，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

方案I：向第一份溶液加入品紅溶液，紅色褪去；

方案II：向第二份溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀；

方案III：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。

上述方案中合理的是___(填I、II或III)；試管b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是溫度和壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)X＋Y2Z影響的示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。下列敘述正確的是（ ）

A.上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.X、Y、Z均為氣態(tài)

C.X和Y中最多只有一種為氣態(tài)，Z為氣態(tài)D.上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的ΔH＞0

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】將等量的N2和H2的混合氣體分別充入甲、乙、丙三個(gè)容器中，進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間后，測(cè)得反應(yīng)速率分別為甲：v(H2)=1 mol·L-1·min-1，乙：v(N2)=2 mol·L-1·min-1，丙：v(NH3)=3 mol·L-1·min-1。則三個(gè)容器中合成氨的反應(yīng)速率大小關(guān)系為( )

A.v(甲)＞v(乙)＞v(丙)B.v(乙)＞v(丙)＞v(甲)

C.v(丙)＞v(甲)＞v(乙)D.v(乙)＞v(甲)＞v(丙)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是

A.的水溶液：

B.等濃度的HCN溶液與NaOH溶液等體積混合，所得溶液，則溶液中離子濃度：

C.某一元酸HA溶液和溶液等體積混合的溶液中：

D.兩種弱酸HX和HY混合后，溶液中的為為電離平衡常數(shù)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】合成氨是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大突破，研究表明液氨是一種良好的儲(chǔ)氫物質(zhì)。

（1）化學(xué)家Gethard Ertl證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的過(guò)程，示意如下圖：

下列說(shuō)法正確的是____（選填字母）。

A．①表示N2、H2分子中均是單鍵

B．②→③需要吸收能量

C．該過(guò)程表示了化學(xué)變化中包含舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成

（2）氨氣分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：2NH3（g）N2（g）＋3H2（g）　△H，若N三N鍵、H一H鍵和N一H鍵的鍵能分別記作a、b和c（單位：kJ·mol－l），則上述反應(yīng)的△H＝___kJ·mol一1。

（3）研究表明金屬催化劑可加速氨氣的分解。下表為某溫度下等質(zhì)量的不同金屬分別催化等濃度氨氣分解生成氫氣的初始速率（m mol．min一1）。

①不同催化劑存在下，氨氣分解反應(yīng)活化能最大的是___（填寫(xiě)催化劑的化學(xué)式）。

②溫度為T，在一體積固定的密閉容器中加入2 molNH3，此時(shí)壓強(qiáng)為P0，用Ru催化氨氣分解，若平衡時(shí)氨氣分解的轉(zhuǎn)化率為50％，則該溫度下反應(yīng)2NH3（g）N2（g）十3H2（g）用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝___。[己知：氣體分壓（p分）＝氣體總壓（p總）x體積分?jǐn)?shù)]

（4）關(guān)于合成氨工藝的理解，下列正確的是___。

A．合成氨工業(yè)常采用的反應(yīng)溫度為500℃左右，可用勒夏特列原理解釋

B．使用初始反應(yīng)速率更快的催化劑Ru，不能提高平衡時(shí)NH3的產(chǎn)量

C．合成氨工業(yè)采用10 MPa一30 MPa，是因常壓下N2和H2的轉(zhuǎn)化率不高

D．采用冷水降溫的方法可將合成后混合氣體中的氨液化

（5）下圖為合成氨反應(yīng)在不同溫度和壓強(qiáng)、使用相同催化劑條件下，初始時(shí)氮?dú)�、氫氣的體積比為1：3時(shí)，平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)[（NH3）]。

①若分別用vA（NH3）和vB（NH3）表示從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)平衡狀態(tài)A、B時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率，則vA（NH3）____vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在250℃、1.0×104kPa下，H2的轉(zhuǎn)化率為______%（計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位）。

（6）N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開(kāi)始反應(yīng)，隨著溫度上升，單位時(shí)間內(nèi)NH3產(chǎn)率增大，但溫度高于900℃后，單位時(shí)間內(nèi)NH3產(chǎn)率逐漸下降的原因________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】1-丙醇和乙酸在濃硫酸作用下，反應(yīng)制得乙酸丙酯，反應(yīng)溫度為115125℃，反應(yīng) 裝置如圖。下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)描述錯(cuò)誤的是

A. 不能用水浴加熱

B. 長(zhǎng)玻璃管起冷凝回流作用

C. 通常加入過(guò)量1—丙醇以提高乙酸的轉(zhuǎn)化率

D. 提純乙酸丙酯，可用水和氫氧化鈉溶液洗滌

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