题目内容
在298 K时,下列反应的ΔH依次为:
C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH1=-1 366.8 kJ·mol-1
C(石墨)+O2(g)===CO2(g)
ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)
ΔH3=-285.8 kJ·mol-1
乙醇(C2H5OH)、氢气、石墨和氧气的熵值分别为:161.0 J·mol-1·K-1、130.6 J·mol-1·K-1、5.74 J·mol-1·K-1、205.3 J·mol-1·K-1,则298 K时,由单质生成1 mol 乙醇的ΔH、ΔS及ΔH-TΔS分别为多少?
ΔH=-277.6 kJ·mol-1 ΔS=-344.93 J·mol-1·K-1
ΔH-T·ΔS=-174.8 kJ·mol-1
解析 ΔH=2ΔH2+3ΔH3-ΔH1=2×(-393.5 kJ·mol-1)+3×(-285.8 kJ·mol-1)-(-1 366.8 kJ·mol-1)=-277.6 kJ·mol-1
ΔS=161.0 J·mol-1·K-1-3×130.6 J·mol-1·K-1-2×5.74 J·mol-1·K-1-1/2×205.3 J·mol-1·K-1=-344.93 J·mol-1·K-1
ΔH-TΔS=-277.6 kJ·mol-1-298 K×(-344.93×10-3 kJ·mol-1·K-1)=-174.8 kJ·mol-1
某研究性小组探究乙酸乙酯的反应机理,实验如下:
CH3COOH + C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
投料 1 : 1 CH3COOH转化率 65%
1 : 10 CH3COOH转化率 97%
(在120 ℃下测定)
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已知:相关物理性质(常温常压)
| 密度g/mL | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 水溶性 | |
| 乙醇 | 0.79 | -114 | 78 | 溶 |
| 乙酸 | 1.049 | 16.2 | 117 | 溶 |
| 乙酸乙酯 | 0.902 | −84 | 76.5 | 不溶 |
合成反应:
在三颈瓶中加入乙醇5 mL,硫酸5 mL,2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ,乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后,开始缓慢加热,控制滴加速度等于蒸馏速度,反应温度不超过120 ℃。
分离提纯:
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量饱和的Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤,分离后加入无水碳酸钾,静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)酯化反应的机理
用乙醇羟基氧示踪
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用醋酸羟基氧示踪
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含氧18水占到总水量的一半,酯也一样。这个实验推翻了酯化反应为简单的取代反应。请你设想酯化反应的机理
。
(2)酯化反应是一个可逆的反应,120 ℃时,平衡常数K= 。
(3)如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(4)浓硫酸与乙醇如何混合? 。
(5)控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是? 。
(6)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质? 。
饱和的Na2CO3溶液洗涤除去乙酸。如何判断是否除净? 。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na2CO3溶液,为什么不用水? 。