题目内容
【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: CH3COOCH3(l) +C6H13OH (l) CH3COOC6H13(l) +CH3OH(l)
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 K、343 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 1:1和2:1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;
B.x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 1:1和2:1进行,Kx 相同,D不符合题意;
答案选C。
【题目】描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)
酸或碱 | 电离平衡常数(Ka或Kb) |
CH3COOH | 1.8×10-5 |
HNO2 | 4.6×10-4 |
HCN | 5×10-10 |
HClO | 3×10-8 |
NH3H2O | 1.8×10-5 |
下表是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp):
难(微)溶物 | 溶度积常数(Ksp) |
BaSO4 | 1×10-10 |
BaCO3 | 2.6×10-9 |
CaSO4 | 7×10-5 |
CaCO3 | 5×10-9 |
请回答下列问题:
(l)写出HCN的电离方程式:___________,HClO的电子式__________。
(2)表中所给的四种酸中,酸性最强的是__________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大且电离常数改变的操作是__________(填字母序号)。
A.加少量冰酷酸 B.降低温度 C.加水稀释 D.升高温度 E.加少量的CH3COONa固体
(3)CH3COONH4的水溶液呈__________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),该溶液中存在的各离子浓度大小关系是__________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量BasO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO42-物质的量浓度不小于0.02 mol·L-1,则溶液中CO32-物质的量浓度应≥__________mol·L-1。
【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CO和H2,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正_______v逆 (填“>”、“<”或“=”);若加入与上述同样多的CO和H2,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);
a.2v逆(CO) = v正(H2)
b.c(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K﹤160
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CO和H2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X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,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____。