Question

【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(cè)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(shì)。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(cè)定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。回答下列問題：

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(cè)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）。

Answer 1

【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(cè)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(cè)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)。