【題目】
(1)寫出醋酸在水溶液中的電離方程式 。若某溫度下,CH3COOH(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的△H=" -" 46.8kJ·mol-1,HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的△H=" -" 55.6 kJ·mol-1,則CH3COOH在水溶液中電離的△H= kJ·mol-1。
(2)某溫度下,實(shí)驗(yàn)測得0.1mol·L-1醋酸電離度約為1.5%,則該溫度下0.1mol·L-1CH3COOH的電離平衡常數(shù)K=________(列出計(jì)算式,已知電離度)
(3)近年來化學(xué)家研究開發(fā)出用乙烯和乙酸為原料、雜多酸作催化劑合成乙酸乙酯的新工藝,不必生產(chǎn)乙醇或乙醛做中間體,使產(chǎn)品成本降低,具有明顯經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。其合成的基本反應(yīng)如下:
下列描述能說明乙烯與乙酸合成乙酸乙酯的反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡的是 。
A.乙烯、乙酸、乙酸乙酯的濃度相同 |
B.酯化合成反應(yīng)的速率與酯分解反應(yīng)的速率相等 |
C.乙烯斷開1mol碳碳雙鍵的同時(shí)乙酸恰好消耗1mol |
D.體系中乙烯的百分含量一定 |
(4)在n(乙烯)與n(乙酸)物料比為1的條件下,某研究小組在不同壓強(qiáng)下進(jìn)行了在相同時(shí)間點(diǎn)乙酸乙酯的產(chǎn)率隨溫度的變化的測定實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示;卮鹣铝袉栴}:
① 溫度在60~80℃范圍內(nèi),乙烯與乙酸酯化合成反應(yīng)速率由大到小的順序是 [用(P1)、(P2)、(P3)分別表示不同壓強(qiáng)下的反應(yīng)速率],分析其原因?yàn)?/span> 。
②壓強(qiáng)為P1MPa、溫度60℃時(shí),若乙酸乙酯的產(chǎn)率為30℅,則此時(shí)乙烯的轉(zhuǎn)化率為 。
③在壓強(qiáng)為P1MPa、溫度超過80℃時(shí),乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是_________。
④根據(jù)測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,較適宜的生產(chǎn)條件是 (填出合適的壓強(qiáng)和溫度)。為提高乙酸乙酯的合成速率和產(chǎn)率,可以采取的措施有 (任寫出一條)。
【答案】(1)CH3COOHCH3COO—+ H+(1分) +8.8(1分)
(2)(2分)
(3)BD(2分)(4)①(P1)﹥(P2)﹥(P3)(1分) 其它條件相同時(shí),對(duì)有氣體參與的反應(yīng),壓強(qiáng)越大化學(xué)反應(yīng)速率越快(1分)②30℅(2分)③由圖像可知,P1MPa 、80℃時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡且正反應(yīng)放熱,故壓強(qiáng)不變升高溫度平衡逆向移動(dòng)產(chǎn)率下降(2分)
④P1MPa、80℃(1分) 通入乙烯氣體或增大壓強(qiáng)(1分)
【解析】試題分析:(1)若某溫度下,CH3COOH(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的△H=" -" 46.8kJ·mol-1,HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的△H=" -" 55.6 kJ·mol-1,則有①CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H=" -" 46.8kJ·mol-1,②HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=" -" 55.6 kJ·mol-1,則根據(jù)蓋斯定律可知①-②即得到CH3COOH在水溶液中電離的△H=+8.8kJ·mol-1。
(2)某溫度下,實(shí)驗(yàn)測得0.1mol·L-1醋酸電離度約為1.5%,則溶液中氫離子和醋酸根離子的濃度約為0.1mol/L×1.5%=0.0015mol/L,溶液中醋酸分子的濃度為0.1mol/L-0.0015mol/L,該溫度下0.1mol·L-1CH3COOH的電離平衡常數(shù)K=。
(3)A.乙烯、乙酸、乙酸乙酯的濃度相同但不一定不變,則不一定達(dá)到平衡狀態(tài),A;B.酯化合成反應(yīng)的速率與酯分解反應(yīng)的速率相等,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;C.乙烯斷開1mol碳碳雙鍵的同時(shí)乙酸恰好消耗1mol均表示逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;D.體系中乙烯的百分含量一定說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確,答案選BD。
(4)①正反應(yīng)是體積減小的,增大壓強(qiáng)乙酸乙酯的產(chǎn)率增大,其它條件相同時(shí),對(duì)有氣體參與的反應(yīng),壓強(qiáng)越大化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以溫度在60~80℃范圍內(nèi),乙烯與乙酸酯化合成反應(yīng)速率由大到小的順序是(P1)﹥(P2)﹥(P3)。
②壓強(qiáng)為P1MPa、溫度60℃時(shí),若乙酸乙酯的產(chǎn)率為30℅,則根據(jù)方程式可知此時(shí)乙烯的轉(zhuǎn)化率為30%。
③由圖像可知,P1MPa 、80℃時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡且正反應(yīng)放熱,故壓強(qiáng)不變升高溫度平衡逆向移動(dòng)產(chǎn)率下降。
④根據(jù)測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,較適宜的生產(chǎn)條件是P1MPa、80℃。正反應(yīng)體積減小,為提高乙酸乙酯的合成速率和產(chǎn)率,可以采取的措施有通入乙烯氣體或增大壓強(qiáng)。
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A.通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大,平衡將正向移動(dòng)
B.X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的m/n倍
C.降低溫度,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小
D.若平衡時(shí)X、Y的轉(zhuǎn)化率相等,說明反應(yīng)開始時(shí)X、Y的物質(zhì)的量之比為n/m
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A.漂白粉是純凈物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
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A.催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率
B.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率一定增大
C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間
D.在t1、t2時(shí)刻,SO3(g)的濃度分別是c1、c2,則時(shí)間間隔t1~t2內(nèi),SO3(g)生成的平均速率為v=
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