精英家教網(wǎng)Ⅰ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)
H2SO4
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?!--BA-->
 

(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).
Ⅱ.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題.
已知:CO(g)+H2O(g)??H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ 400 500 800
平衡常數(shù)K 9.94 9 1
試回答下列問題:
(1)在800℃發(fā)生上述反應(yīng),以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器,其中向正反應(yīng)方向移動(dòng)的有
 
(選填“A、B、C、D、E”).
n(CO) n(H2O) n(H2 n(CO2
A 1 5 2 3
B 2 2 1 1
C 3 3 0 0
D 0.5 2 1 1
E 3 1 2 1
(2)已知在一定溫度下,C(s)+CO2(g)??2CO(g)平衡常數(shù)為K;
C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g) 平衡常數(shù)為K1;
CO(g)+H2O(g)??H2(g)+CO2(g) 平衡常數(shù)為K2;
則K、K1、K2之間的關(guān)系是
 

(3)在V L密閉容器中通入10mol CO和10mol水蒸氣,在T℃達(dá)到平衡,然后急速通過堿石灰,將所得混合氣體燃燒,測(cè)得放出的熱量為2 842kJ(已知CO燃燒熱為283kJ?mol-1,H2燃燒熱為286kJ?mol-1),則T℃平衡常數(shù)K=
 
分析:Ⅰ.(1)本題探究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)乙酸乙酯產(chǎn)率的影響;
(2)根據(jù)產(chǎn)率與時(shí)間的比值判斷;
(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(duì)化學(xué)平衡的影響分析;
Ⅱ(1)反應(yīng)在同一容器內(nèi)進(jìn)行,體積相同,方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是1,所以在計(jì)算中均可用物質(zhì)的量數(shù)值代替濃度數(shù)值,求出此時(shí)的濃度商Qc,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),濃度商小于平衡常數(shù);
(2)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算分析;
(3)CO、H2的物質(zhì)的量共為10mol,根據(jù)燃燒放出的熱量求出CO、H2各自的物質(zhì)的量,利用三段式法求出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量,代入平衡常數(shù)計(jì)算.
解答:解:Ⅰ. (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(duì)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(duì)乙酸乙酯產(chǎn)率的影響;
(2)根據(jù)乙酸乙酯的產(chǎn)率和時(shí)間的比值知,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)乙酸乙酯時(shí)間,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: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;
Ⅱ.(1)反應(yīng)在同一容器內(nèi)進(jìn)行,體積相同,方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)都是1,所以在計(jì)算中均可用物質(zhì)的量數(shù)值代替濃度數(shù)值,800℃時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)為1.
A、Qc=
c(H2)?c(CO2)
c(CO)?c(H2O)
=
3×2
1×5
=
6
5
,大于1,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,故A錯(cuò)誤;
B、Qc=
c(H2)?c(CO2)
c(CO)?c(H2O)
=
1×1
2×2
=
1
4
,小于1,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,故B正確;
C、開始只有CO、H2,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,故C正確;
D、Qc=
c(H2)?c(CO2)
c(CO)?c(H2O)
=
1×1
0.5×2
=1,處于平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤;
E、Qc=
c(H2)?c(CO2)
c(CO)?c(H2O)
=
2×1
3×1
=
2
3
,小于1,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,故E正確;
故答案為:BCE;
(2)反應(yīng)①C(s)+CO2(g)?2CO(g)平衡常數(shù)K=
c2(CO)
c(CO2)

反應(yīng)②C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)平衡常數(shù)K1=
c(H2)?c(CO)
c(H2O)
;
反應(yīng)③CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g) 平衡常數(shù)K2=
c(H2)?c(CO2)
c(CO)?c(H2O)

所以:
K1
K2
=
c2(CO)
c(CO2)
=K,
故答案為:K=
K1
K2
;
(3)由方程式CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反應(yīng)則生成1molH2,開始通入10molCO,所以平衡時(shí),CO、H2的物質(zhì)的量共為10mol.則平均燃燒熱為
2842kJ
10mol
=284.2kJ/mol,
利用十字交叉法計(jì)算CO、H2的物質(zhì)的量之比,
精英家教網(wǎng)
即CO、H2的物質(zhì)的量之比為1.8kJ/mol:1.2kJ/mol=3:2,
所以n(CO)=10mol×
3
5
=6mol,n(H2)=10mol-6mol=4mol,
利用三段式法求出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量,
       CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),
起始:10mol  10mol      0        0   
轉(zhuǎn)化:4mol   4 mol     4mol     4mol
平衡:6mol   6mol      4mol     4mol
所以常數(shù)平衡常數(shù)為 k=
c(H2)?c(CO2)
c(CO)?c(H2O)
=
4×4
6×6
=
4
9
,
故答案為:
4
9
點(diǎn)評(píng):本題考查了探究溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響、化學(xué)平衡常數(shù)的概念及計(jì)算,難點(diǎn)中等,試題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,題量較大,注意掌握影響化學(xué)平衡的因素,明確化學(xué)平衡常數(shù)的概念及求算方法.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?廣州二模)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)
H2SO4
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?!--BA-->
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
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)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
小于
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
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
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
(寫出兩條).
(4)某溫度下,將0.10mol CH3COOH溶于水配成1L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=
1.7×10-5
1.7×10-5
.(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
1.7×10-2
1.7×10-2
mol CH3COONa可使溶液的pH約為4.(溶液體積變化忽略不計(jì))

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2013屆福建省三明一中、二中高三上學(xué)期期末聯(lián)考化學(xué)試卷(帶解析) 題型:實(shí)驗(yàn)題

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))

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2014屆江西省景德鎮(zhèn)市高三一檢化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

Ⅰ.恒溫,容積為1  L恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示(已知:2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)    ΔH=-196.6  kJ·mol-1),請(qǐng)回答下列問題:

(1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:______________________。

(2)ΔH2=__________kJ·mol1。

Ⅱ.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=-8.62  kJ·mol1

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)40  min與70  ℃下反應(yīng)20  min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40  min、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)。

Ⅲ.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。

已知:CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:

溫度/℃

400

500

800

平衡常數(shù)K

9.94

9

1

 

試回答下列問題:

(1)在800  ℃發(fā)生上述反應(yīng),以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器,其中向正反應(yīng)方向移動(dòng)的有________(選填“A、B、C、D、E”)。

            n(CO)         n(H2O)          n(H2)          n(CO2)

A          1                 5                    2                3

B          2                 2                    1                1

C          3                 3                    0                0

D          0.5              2                    1                1

E          3                 1                    2                1

(2)已知在一定溫度下,C(s)+CO2(g)  2CO(g)平衡常數(shù)為K;

①C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g)        平衡常數(shù)為K1;

②CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g)  平衡常數(shù)為K2;

則K、K1、K2之間的關(guān)系是______________________________________。

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年福建省、二中高三上學(xué)期期末聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

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·mol1

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))

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案