题目内容
【题目】在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(气)+O2(气)2SO3(气),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,可能存在的数据是
A. SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L B. SO3为0.4mol/L
C. SO2、SO3均为0.15mol/L D. SO2为0.25mol/L
【答案】D
【解析】化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设完全反应,计算出相应物质的浓度变化量,实际变化量小于极限值,据此判断分析。
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),
某时刻 0.2mol/L 0.1mol/L 0.2mol/L
极限转化 0.4mol/L 0.2mol/L 0
极限转化 0 0 0.4mol/L
A、SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2和O2的浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L,三氧化硫不可能完全转化,故A错误;B、SO3为0.4mol/L,SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度为0.4mol/L,达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L,故B错误;C、反应物、生产物的浓度不可能同时减小,只能一个减小,另一个增大,故C错误;D、SO2为0.25mol/L,SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度为0.4mol/L,实际浓度为0.25mol/L小于0.4mol/L,故D正确;故选D。
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【题目】乙酸乙酯是应用非常广泛的有机溶剂,主要用于涂料、油墨、粘合剂、胶片、医药、化工、电子、化妆品及食品行业等。实验室可用乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯。
(1)为判断乙酸乙酯中与乙基(-CH2CH3)相连的氧原子的来源,请没计一种可进行判别的方案__________。(无需给出实验装置实验步骤,只需给出设计思想)。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用下图所示装置进行以下四个实验,实验结束后充分振荡试管II再测有机层的厚度,实验记录如下:
编号 | 试管I中的试剂 | 有机层厚度/cm |
A | 3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol/L浓硫酸 | 3.0 |
B | 3mL乙醇、2mL乙酸 | 0.1 |
C | 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL3mol/L硫酸 | 1.2 |
D | 3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸 | 1.2 |
①试管II中试剂的名称为_______,其作用是__________。
②分析比较实验_____(填实验编号)的数据,可推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
③分析比较实验C、D,证明对酯化反应具有催化作用的是H+。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是_______mL和_____mol/L。
(3)现代化工生产探索以CH3CHO为原料,用(CH3CH2O)3Al作催化剂,合成乙酸乙酯:2CH3CHOCH3COOCH2CH3
在实验室中进行该实验时,不同条件下的实验结果如下表所示:
实验序号 | 催化剂用量/g | 反应温度/℃ | 反应时间/h | 副产物/% | 选择性/% | 转化率/% |
1 | 0.368 | 6.5-2 | 52 | 0.35 | 99.9 | 99.6 |
2 | 0.278 | 10-0.5 | 52 | 0.12 | 99.81 | 95.39 |
3 | 0.368 | 6.5-2 | 12 | 0.1 | 99.8 | 99.7 |
4 | 0.368 | 10-0.5 | 52 | 0.8 | 99.5 | 97.3 |
(注)选择性:转化的CH3CHO中生成CH3COOCH2CH3的百分比。
下列说法正确的是_______(填编号)。
A.用乙醛合成乙酸乙酯,可减少“工业三废”的排放
B.温度越高反应速率越快,乙醛的转化率越高
C.用乙醛合成乙酸乙酯的反应时间控制在12h为宜
D.催化剂用量不会影响合成反应的选择性转化率
E.(CH3CH2O)3Al是乙醛制乙酸乙酯的高效催化剂