字典翻译 问答 初中 化学 甲酸甲酯水解反应方程式为:某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表:甲酸甲酯转化率在温度T1下
问题标题:
甲酸甲酯水解反应方程式为:某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表:甲酸甲酯转化率在温度T1下
问题描述:

甲酸甲酯水解反应方程式为:

   

某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表:

甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:

(1)根据上述条件,计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率,结果见下表:

请计算15~20min范围内甲酸甲酯的减少量为          mol,甲酸甲酯的平均反应速率

为      mol?min-1(不要求写出计算过程)。

(2)依据以上数据,写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因:         。

(3)上述反应的平衡常数表达式为:,则该反应在温度T1下的K值为             。

(4)其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

刘明雷回答:
  【答案】(1)0.045 9.0×10-3(2)该反应中甲酸具有催化作用①反应初期:虽然甲酸甲酯的量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢。②反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大。③反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率逐渐减小,直至为零。(3)0.14(4)【解析】(1)15min时,甲酸甲酯的转化率为6.7%,所以15min时,甲酸甲酯的物质的量为1―1.00mol×6.7%==0.933mol;20min时,甲酸甲酯的转化率为11.2%所以20min时,甲酸甲酯的物质的量为1―1.00mol×11.2%==0.888mol,所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol―0.888mol=0.045mol,则甲酸甲酯的平均速率==0.045mol/5min==0.009mol?min-1。(2)参考答案。(3)由图象与表格可知,在75min时达到平衡,甲酸甲酯的转化率为24%,所以甲酸甲酯转化的物质的量为1.00×24%==0.24mol,结合方程式可计算得平衡时,甲酸甲酯物质的量==0.76mol,水的物质的量1.75mol,甲酸的物质的量==0.25mol甲醇的物质的量==0.76mol所以K=(0.76×0.25)/(1.75×0.76)=1/7(4)因为升高温度,反应速率增大,达到平衡所需时间减少,所以绘图时要注意T2达到平衡的时间要小于T1,又该反应是吸热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,甲酸甲酯的转化率减小,所以绘图时要注意T2达到平衡时的平台要低于T1。【考点分析】考查考生对化学反应速率概念,化学平衡的了解及其影响因素的理解,对化学平衡常数简单计算的掌握,考查学生知识迁移、读图及表达能力。
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