Question

工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：
CH₃COOH(l)＋C₂H₅OH(l)CH₃COOC₂H₅(l)＋H₂O(l) ΔH＝－8.62kJ·mol^－1
已知CH₃COOH、C₂H₅OH和CH₃COOC₂H₅的沸点依次为118℃、78℃和77℃。在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示。

（1）该研究小组的实验目的是__________________。
（2）60℃下反应40min与70℃下反应20min相比，前者的平均反应速率___________后者（填“小于”、“等于”或“大于”）。
（3）如图所示，反应时间为40min、温度超过80℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是______（写出两条）。
（4）某温度下，将0.10 mol CH₃COOH溶于水配成1 L溶液。
①实验测得已电离的醋酸分子占原有醋酸分子总数的1.3%，则该温度下CH₃COOH的电离平衡常数K=____________________。（水的电离忽略不计，醋酸电离对醋酸分子浓度的影响忽略不计）
②向该溶液中再加入__________mol CH₃COONa可使溶液的pH约为4。（溶液体积变化忽略不计）

Answer 1

（10分）
（1）探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响 （2分）
（自变量、因变量有遗漏或表达不清，扣1分）
（2）小于（2分）（“<”得1分）
（3）反应可能已达平衡状态，温度升高平衡向逆反应方向移动；温度过高，乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降（2分）
（4）①（2分）
（因计算时未作近似处理使小数在1.69～1.71之间均不扣分）
②1.7×10^－2  （2分）
（“1.69×10^－2～1.71×10^－2”或用小数表示均不扣分）

试题分析：（1）根据图中信息可以得出此实验的目的是探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响。
（2）温度越高，反应速率越大，故前者的平均反应速率小于后者。
（3）ΔH＝－8.62kJ·mol^－1，即反应为放热反应，达到平衡时化学反应逆向移动。故乙酸乙酯产率下降的原因可能是反应可能已达平衡状态，温度升高平衡向逆反应方向移动；温度过高，乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降。
（4）①经过公式计算得：。
点评：本题考查的是化学反应速率的影响因素、化学平衡移动和电离平衡常数计算的知识，题目难度较大，考查学生对基础知识的掌握和计算的能力。