【題目】聚乙烯醇生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物乙酸甲酯,其催化醇解反應(yīng)可用于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)
已知v正=k正·x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH),v逆=k逆·x(CH3COOC6H13)·x(C6H13OH),其中v正,v逆為正、逆反應(yīng)速率,k正,k逆為速率常數(shù),x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(a)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示。
該醇解反應(yīng)的ΔH__0(填或)。348K時(shí),以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kx=__(保留2位有效數(shù)字)。
在曲線①、②、③中,k正-k逆經(jīng)值最大的曲線是__;A、B、C、D四點(diǎn)中,v正最大的是__,v逆最大的是__。
(2)343K時(shí),己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1、1:2和2:1進(jìn)行初始投料.則達(dá)到平衡后,初始投料比__時(shí),乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大;與按1:2投料相比,按2:1投料時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)Kx__(填增大、小不變)。
(3)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逆增大相同的倍數(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】> 3.2 ① A C 2:1 不變 bc
【解析】
⑴根據(jù)圖像及先拐先平衡,數(shù)值大的特點(diǎn),得出溫度越高為①,在根據(jù)溫度影響速率及平衡移動(dòng);建立三步走列關(guān)系計(jì)算平衡常數(shù),k正受溫度影響更大,因此溫度升高,k正增大的程度大于k逆,因此,k正-k逆值最大的曲線是①,根據(jù)題中給的信息,得出溫度高,A點(diǎn)v正最大,C點(diǎn)v逆最大。
⑵根據(jù)加入的哪種物質(zhì),哪種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率減小,另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大得出,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度、壓強(qiáng)等無(wú)關(guān)。
⑶催化劑參與了醇解反應(yīng),改變了反應(yīng)歷程,催化劑降低反應(yīng)所需的活化能,同等程度的改變速率,不能改變平衡移動(dòng)。
⑴根據(jù)圖像,①的速率最快,說(shuō)明①對(duì)應(yīng)的是最高溫度348K,溫度升高,平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明正向是吸熱的,所以ΔH > 0。348K時(shí),設(shè)初始投入為1mol,則有:
起始: 1 1 0 0
轉(zhuǎn)化: 0.64 0.64 0.64 0.64
平衡: 0.36 0.36 0.64 0.64
平衡常數(shù)表達(dá)式:,故答案為:>;3.2。
k正、k逆是溫度的函數(shù),根據(jù)平衡移動(dòng)的規(guī)律,k正受溫度影響更大,因此溫度升高,k正增大的程度大于k逆,因此,k正-k逆值最大的曲線是①;根據(jù)v正=k正·x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH),v逆=k逆·x(CH3COOC6H13)·x(C6H13OH),A點(diǎn)x(CH3COOCH3)x(C6H13OH)大,溫度高,因此A點(diǎn)v正最大,C點(diǎn)x(CH3COO C6H13) x(CH3OH)大且溫度高,因此C點(diǎn)v逆最大,故答案為:①;A;C。
⑵增大己醇的投入量,可以增大乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率,因此,2:1時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大,化學(xué)平衡常數(shù)Kx只與溫度有關(guān),因此Kx不變,故答案為:2:1;不變。
⑶a選項(xiàng),催化劑參與了醇解反應(yīng),改變了反應(yīng)歷程,故a錯(cuò)誤;
b選項(xiàng),催化劑不影響化學(xué)平衡,說(shuō)明催化劑使k正和k逆增大相同倍數(shù),故b正確;
c選項(xiàng),催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,故c正確;
d選項(xiàng),催化劑不改變化學(xué)平衡,故d錯(cuò)誤。
綜上所述,答案為bc。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法不正確的是( )
A.己烷有4種同分異構(gòu)體,它們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)各不相同
B.在一定條件下,苯與液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反應(yīng)都屬于取代反應(yīng)
C.油脂皂化反應(yīng)得到高級(jí)脂肪酸鹽與甘油
D.聚合物可由單體CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某固體A在一定條件下加熱分解,產(chǎn)物都是氣體。分解的方程式為:2A=B↑+2C↑+2D↑。測(cè)得生成的混合氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為d,則A的相對(duì)分子質(zhì)量為__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,①pH=3的醋酸和②0.01mol·L-1NaOH溶液兩種溶液中,由水電離產(chǎn)生的氫離子濃度之比(①∶②)是( )
A.1∶10B.1∶4C.10∶1D.無(wú)法計(jì)算
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】元素X的某價(jià)態(tài)離子Xn+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,它與N3-形成晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.X元素的原子序數(shù)是19
B.該晶體中陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為3∶1
C.Xn+中n=1
D.晶體中每個(gè)Xn+周圍有2個(gè)等距離且最近的N3-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. O2 的摩爾質(zhì)量是32 g B. 1 mol Na2O 的質(zhì)量是62 g
C. 18 g H2O 含有氫原子數(shù)目為1 mol D. 22.4 L SO2 的物質(zhì)的量是 1 mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Na2O2可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑
(1)某學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn):在盛有Na2O2的試管中加入足量水,固體完全溶解,并立即產(chǎn)生大量氣泡,當(dāng)氣泡消失后,向其中滴入1~2滴酚酞溶液。此時(shí)再向試管中加入少量MnO2粉末,又有氣泡產(chǎn)生,該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃。
①寫出Na2O2在呼吸面具中作供氧劑的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式__________,__________;
②滴入酚酞溶液后看到的現(xiàn)象是________;
③已知MnO2作為催化劑,則加入MnO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____;
(2)Na2O2有強(qiáng)氧化性,H2具有還原性,有同學(xué)猜想Na2O2與H2能反應(yīng)。為了驗(yàn)證此猜想,該小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下:
步驟1:按如圖組裝儀器(圖中夾持儀器省略),裝入藥品。
步驟2:打開(kāi)K1、K2,產(chǎn)生的氣體流經(jīng)裝有Na2O2的硬質(zhì)玻璃管,一段時(shí)間后沒(méi)有任何現(xiàn)象。
步驟3:開(kāi)始加熱,觀察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Na2O2開(kāi)始熔化,淡黃色的粉末變成了白色固體,干燥管內(nèi)硫酸銅未變藍(lán)色。
步驟4:反應(yīng)后撤去酒精燈,待硬質(zhì)玻璃管冷卻后關(guān)閉K1。
(提示:B裝置的作用是吸收A裝置中揮發(fā)的HCl氣體和水蒸氣。)
①步驟1組裝好儀器之后,裝入藥品之前,應(yīng)________。
②A裝置中添加稀鹽酸的儀器名稱是_____,A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
③步驟3在點(diǎn)燃C處酒精燈前必須進(jìn)行的操作是________;④你得到的結(jié)論是______ (若能反應(yīng)請(qǐng)用化學(xué)方程式表示);
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,在玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱并通入水蒸氣,用試管收集產(chǎn)生的經(jīng)干燥的氣體,并靠近火焰點(diǎn)燃。
(1)觀察到的現(xiàn)象是_________________________________,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。
(2)干燥管內(nèi)可裝入的試劑是____________________,其作用是______________________。
(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃________,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先熄滅________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A是一種常見(jiàn)的烴,它的摩爾質(zhì)量為40g·mol-1,C能發(fā)生銀鏡反應(yīng),E能與小蘇打反應(yīng)產(chǎn)生氣體,它們之間存在如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)所需條件已略去):
請(qǐng)回答:
(1) A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。
(2) C中含有官能團(tuán)的名稱是_______。
(3)在加熱和催化劑條件下,D生成E的反應(yīng)化學(xué)方程式為________。
(4)下列說(shuō)法正確的是________。
a. B、C和E都能使酸性KMnO4溶液褪色
b. D和E都可以與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)
c. D和E在一定條件下反應(yīng)可生成有香味的油狀物質(zhì)
d. 等物質(zhì)的量B和D完全燃燒,耗氧量相同
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