题目内容
【题目】甲同学在实验室用图甲装置制取乙酸乙酯。回答下列问题：
(1)实验中采用小火加热的目的是__________。
(2)加热A—会儿后，发现忘记加碎瓷片，应采取的正确操作是__________。
(3)浓硫酸的作用是__________。
(4)乙同学采用图乙装罝，图中球形干燥管除起冷凝作用外，另一要重用是__________。
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是__________。
(6)下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应己达到化学平衡状态的有（填序号）____。
①单位时间里生成1mol CH3COOCH2CH3的同时生成1 mol H2O
②单位时间里生成1mol CH3COOCH2CH3的同时消耗1mol CH3COOH
③单位时间里消耗1molCH3CH2OH的同时消耗1 mol CH3COOH
④混合物中各物质的浓度不再变化
【答案】 减少乙酸和乙醇的挥发 冷却后补加 作催化剂、吸水剂 防止倒吸 分液 ④
【解析】(1)开始加热时不加热到沸腾，先用酒精灯微热(约70～80 ℃)3～5 min，可以使乙酸和乙醇充分反应。(2)加热过程中忘记加碎瓷片，冷却后补加；(3) 根据该反应是可逆反应分析浓硫酸的作用；（4）根据球形干燥管能够防止倒吸分析；（5）乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可用分液的方法分离；（6）可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量也不变,以此判断平衡状态。
详解: (1)开始加热时不加热到沸腾，先用酒精灯微热(约70～80 ℃)3～5 min，可以减少乙酸和乙醇的挥发，使乙酸和乙醇充分反应。故本题答案为：减少乙酸和乙醇的挥发；
(2)加热过程中忘记加碎瓷片，冷却后补加；故本题答案为：冷却后补加；
（3）因为酯化反应是可逆反应，在酯化反应中浓硫酸除了其催化剂外，还起到吸水剂的作用，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率；故本题答案为：作催化剂、吸水剂。
（4）球形干燥管的作用除了使乙酸乙酯充分冷凝外，还可以防止倒吸；
（5）分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡，使乙酸、乙醇溶解，静置分层后取上层得乙酸乙酯，互不相溶的液体可用分液的方法分离,故答案为:分液；
（6）①化学反应速率之比等于化学计量数之比，单位时间里生成1mol CH3COOCH2CH3的同时生成1 mol H2O，均是正反应，不能说明达到平衡状态，故①错误；
②化学反应速率之比等于化学计量数之比，单位时间里生成1mol CH3COOCH2CH3的同时消耗1mol CH3COOH，均是正反应，不能说明达到平衡状态，故②错误；
③单位时间里消耗1molCH3CH2OH是正反应，同时消耗1 mol CH3COOH是正反应，不是反应达到平衡状态的标志，故③错误；
④混合物中各物质的浓度不再变化,说明达到平衡状态,故④正确。故答案为: ④。
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【题目】乙二醇(沸点:197.3℃)是一种重要的基础化工原料。由煤基合成气(主要成分CO、H2)与氧气先制备得到草酸二甲酯(沸点：164.5℃)，再加氢间接合成乙二醇，具有反应条件温和、环境污染小等优点。反应过程如下:
反应I:4NO(g)+4CH3OH(g)+O2(g)
4CH3ONO(g)+2H2O(g) △H1 =a kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)+2NO(g) △H2=b kJ·mol-1
反应III:CH3OOCCOOCH3(1)+4H2(g)HOCH2CH2OH(1)+2CH3OH(g)△H3 =c kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)煤基合成气间接合成乙二醇的总热化学方程式是_____________________________，已知该反应在较低温条件下能自发进行。说明该反应的△H ______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)CO、CH3ONO各0.4mol在恒温、容积恒定为2L的密闭容器中发生反应II，达到平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等，计算该反应的化学平衡常数K=_____________。若此时向容器中再通入0.4molNO,一段时间后，达到新平衡时NO的体积分数与原平衡时相比______(填“增大”“相等”“减小”或“不能确定”)。
(3)温度改变对反应II的催化剂活性有影响，评价催化剂的活性参数——空时收率和CO的选择性可表示如下:
空时收率=CH3OOCCOOCH3质量/反应时间×催化剂的体积
CO的选择性=合成[CH3OOCCOOCH3所消耗的CO的物质的量/反应掉的CO的物质的量]×100%
在不同温度下，某学习小组对四组其他条件都相同的反应物进行研究，经过相同时间th，测得空时收率、CO的选择性数据如下表所示。
反应温度(℃) | 空时收率(g·mL-1·h-1) | CO的选择性(%) |
130 | 0.70 | ①72.5 |
140 | 0.75 | ②71.0 |
150 | 0.71 | ③55.6 |
160 | 0.66 | ④63.3 |
下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.温度升高，空时收率先增大后减小，说明△H2>0
B.温度升高，催化剂活性逐渐减弱，对CO的选择性逐渐降低
C.综合考虑空时收率和CO的选择性，工业生成CH3OOCCOOCH3时，选择140℃效果最好
D.130℃时，CO的选择性最高，说明CO生成CH3OOCCOOCH3的转化率最高
(4)120℃、常压时，CH3OOCCOOCH3+4H2HOCH2CH2OH+2CH3OH反应过程中的能量变化如图所示。画出180℃、常压时，加入催化剂，该反应过程中的能量变化图。________
(5)研究证实，乙二醇、氧气可以在碱性溶液中形成燃料电池，负极的电极反应式是________________。
