题目内容
某种甲酸酯水解反应方程式为：HCOOR（l）+H2O（l）?HCOOH（l）+ROH （l）△H＞0
某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）．反应体系中各组分的起始浓度如下表：
| 组分 | HCOOR | H2O | HCOOH | ROH |
| 物质的量浓度/mol?L一1’ | 1.00 | 1.99 | 0.01 | 0.52 |
根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸酯的平均反应速率，结果见下表：
| 反应时间/min | 0～5 | 10～15 | 20～25 | 30～35 | 40～45 | 50～55 | 75～80 |
| 平均速率/10-3mol?L-1?min-1 | 1.9 | 7.4 | 7.8 | 4.4 | 1.6 | 0.8 | 0.0 |
（2）15～20min范围内用甲酸酯表示的平均反应速率为
（3）根据题给数据分析，从影响反应速率的角度来看，生成物甲酸在该反应中还起到了
考点：化学平衡的影响因素,化学平衡建立的过程
专题：化学平衡专题
分析：（1）平衡常数K=
，依据平衡常数概念列式得到；由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸某酯的转化率为24%，计算出平衡时反应混合物各物质的物质的量，代入表达式计算；
（2）由图表可知，15min时，甲酸某酯的转化率为6.7%；20min时，甲酸某酯的转化率为11.2%，两次时刻剩余的甲酸某酯的物质的量之差，即为15～20min范围内甲酸某酯的减少量；根据题目图表可知反应速率为单位时间内物质的量的变化，15～20min范围内甲酸某酯的平均速率为
，据此求解；
（3）甲酸具有催化作用，加快反应，开始氢离子浓度小，催化效果不明显，随着反应进行氢离子浓度增大，催化效果明显，甲酸增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，当达到平衡时，反应速率几乎不变．
| 各生成物平衡浓度系数次幂之积 |
| 各反应物平衡浓度系数次幂之积 |
（2）由图表可知，15min时，甲酸某酯的转化率为6.7%；20min时，甲酸某酯的转化率为11.2%，两次时刻剩余的甲酸某酯的物质的量之差，即为15～20min范围内甲酸某酯的减少量；根据题目图表可知反应速率为单位时间内物质的量的变化，15～20min范围内甲酸某酯的平均速率为
| △n |
| △t |
（3）甲酸具有催化作用，加快反应，开始氢离子浓度小，催化效果不明显，随着反应进行氢离子浓度增大，催化效果明显，甲酸增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，当达到平衡时，反应速率几乎不变．
解答：
解：（1）某种甲酸酯水解反应方程式为：HCOOR（l）+H2O（l）?HCOOH（l）+ROH （l），反应平衡常数K=
=
；由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸某酯的转化率为24%，所以甲酸某酯转化的物质的量浓度为1.00×24%=0.24mol/L，结合方程式可计算得平衡时，甲酸某酯物质的量浓度=0.76mol/L，水的物质的量浓度1.75mol/L，甲酸的物质的量浓度=0.25mol/L，某醇的物质的量浓度=0.76mol/L；
故答案为：
；0.76；
（2）15min时，甲酸某酯的转化率为6.7%，所以15min时，甲酸某酯的物质的量浓度为1-1.00mol/L×6.7%=0.933mol/L；20min时，甲酸甲酯的转化率为11.2%，所以20min时，甲酸甲酯的物质的量浓度为1-1.00mol/L×11.2%=0.888mol/L，所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol/L-0.888mol/L=0.045mol/L，则甲酸甲酯的平均速率=
=0.009mol/（L?min）．
故答案为：0.009；
（3）从题给数据不难看出，平均速率的变化随转化率的增大先增大再减小，后保持不变．因为反应开始甲酸甲酯的浓度大，所以反应速率较大，后随着反应进行甲酸甲酯的浓度减小，反应速率减小，当达到平衡时，反应速率几乎不变．①反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢．②反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大．③反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零，
故答案为：催化剂．
| 各生成物平衡浓度系数次幂之积 |
| 各反应物平衡浓度系数次幂之积 |
| c(HCOOH)?c(ROH) |
| c(HCOOR)?c(H2O) |
故答案为：
| c(HCOOH)?c(ROH) |
| c(HCOOR)?c(H2O) |
（2）15min时，甲酸某酯的转化率为6.7%，所以15min时，甲酸某酯的物质的量浓度为1-1.00mol/L×6.7%=0.933mol/L；20min时，甲酸甲酯的转化率为11.2%，所以20min时，甲酸甲酯的物质的量浓度为1-1.00mol/L×11.2%=0.888mol/L，所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol/L-0.888mol/L=0.045mol/L，则甲酸甲酯的平均速率=
| 0.045mol/L |
| 5min |
故答案为：0.009；
（3）从题给数据不难看出，平均速率的变化随转化率的增大先增大再减小，后保持不变．因为反应开始甲酸甲酯的浓度大，所以反应速率较大，后随着反应进行甲酸甲酯的浓度减小，反应速率减小，当达到平衡时，反应速率几乎不变．①反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢．②反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大．③反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零，
故答案为：催化剂．
点评：本题考查考生对化学反应速率概念，化学平衡的了解及其影响因素的理解，对化学平衡常数简单计算的掌握，注重考查学生知识迁移、读图及表达能力．
练习册系列答案
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D、浓盐酸和二氧化锰共热制取Cl2：MnO2+4H++2Cl-
|
