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【题目】乙酸甲酯催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯,该反应的化学方程式为: CH3COOCH3l +C6H13OH l CH3COOC6H13l +CH3OHl

反应开始时,己醇和乙酸甲酯按物质的量之比 1:1 投料,测得 348 K343 K 两个温度 下乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如下图所示:

下列说法不正确的是

A.该醇解反应的ΔH > 0

B.反应速率:v(x)> v(y)

C.343K时,以物质的量分数表示的化学平衡常数 Kx=2.25

D.348K时,初始投料分别按 1:12:1进行,Kx 相同

【答案】C

【解析】

温度越高,反应速率越快,到达平衡所用时间越少,故含x点的曲线对应的温度为348K,含y点的曲线对应的温度为343K。温度为348K,乙酸甲酯平衡时的转化率为60%,温度为343K,乙酸甲酯平衡时的转化率为50%,温度越高,乙酸甲酯转化率越高,故该反应正反应为吸热反应,ΔH > 0

A.由分析知,ΔH > 0,A不符合题意;

Bx点、y点对应的乙酸甲酯转化率转化率相同,但是x点温度比y点温度高,x点所用时间比y点所用时间少,故反应速率:v(x)> v(y)B不符合题意;

C.由分析知,含y点的曲线对应的温度为343K,平衡时的转化率为50%,因为反应开始时,己醇和乙酸甲酯按物质的量之比 1:1 投料,故平衡时:n(CH3COOCH3)=n(C6H13OH) =n(CH3COOC6H13)=n(CH3OH),它们的物质的量分数x(CH3COOCH3)=x(C6H13OH)=x(CH3COOC6H13)=x(CH3OH),Kx==1,C的说法错误,C符合题意;

D.对应给定的化学反应方程式,平衡常数仅受温度的影响,不受起始反应物浓度变化的影响,故348K时,初始投料分别按 1:12:1进行,Kx 相同,D不符合题意;

答案选C

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【题目】合成气经压缩升温后进入10m3的甲醇合成塔中,在催化剂的作用下进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)+181.6kJ。已知:某温度下(设温度为T1℃)此反应的平衡常数为160

(1)此温度下,在密闭容器中加入一定量的COH2,反应到某时刻测得各组分的浓度如表:

物质

H2

CO

CH3OH

浓度/mol/L

0.2

0.1

0.4

比较此时正、逆反应速率的大小:v_______v (填“>”“<”);若加入与上述同样多的COH2,在T2℃条件下反应,10 min后达平衡时c(H2)0.4mol/L,则该时间内反应速率v(CH3OH)_______ mol/(L·min)

(2)在一定条件的密闭恒容的容器中,下列式子或文字描述能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______(选填序号);

a2v(CO) = v(H2)

bc(CO): c(H2):c(CH3OH) =1:2:1

c.混合气体的平均式量保持不变

d.混合气体的密度保持不变

(3)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是_______(选填序号);

a.其他条件不变,增大压强,平衡常数K160

b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K会减小

c.其他条件不变,若同比例地增加COH2的量平衡不会发生移动

d.其他条件不变,增大甲醇的物质的量,正反应速率也会随之逐渐增大

(4)寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对XYZ三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):

XT1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;

YT2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;

ZT3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;

已知:T1T2T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由____

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