甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為:HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l) ΔH>0,某小組通過實(shí)驗(yàn)研究該反應(yīng)(反應(yīng)過程中體積變化忽略不計(jì))。反應(yīng)體系中各組分的起始量如下表:
組分
HCOOCH3
H2O
HCOOH
CH3OH
物質(zhì)的量/ mol
1.00
1.99
0.01
0.52
 
甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時間(t)的變化見下圖:

(1)根據(jù)上述條件,計(jì)算不同時間范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率,結(jié)果見下表:
反應(yīng)時間
范圍/min
0~5
10~15
20~25
30~35
40~45
50~55
75~80
平均反應(yīng)速率
/(10-3 mol·min-1
1.9
7.4
7.8
4.4
1.6
0.8
0.0
 
請計(jì)算15~20 min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為________ mol,甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為________ mol·min-1(不要求寫出計(jì)算過程)。
(2)依據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出該反應(yīng)的反應(yīng)速率在不同階段的變化規(guī)律及其原因:
____________________________________________________________
(3)其他條件不變,僅改變溫度為T2(T2大于T1),畫出溫度T2下甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。
(1)0.045 9.0×10-3
(2)該反應(yīng)中甲酸具有催化作用。
①反應(yīng)初期:雖然甲酸甲酯量較大,但甲酸量很小,催化效果不明顯,反應(yīng)速率較慢;
②反應(yīng)中期:甲酸量逐漸增多,催化效果顯著,反應(yīng)速率明顯增大;
③反應(yīng)后期:甲酸量增加到一定程度后,濃度對反應(yīng)速率的影響成為主導(dǎo)因素,特別是逆反應(yīng)速率的增大,使總反應(yīng)速率逐漸減小,直至為零達(dá)到平衡狀態(tài)。
(1)由圖中數(shù)據(jù)可以看出15~20 min內(nèi)甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率提高了4.5%,利用轉(zhuǎn)化率和速率的計(jì)算式計(jì)算。
(2)表格中平均反應(yīng)速率的數(shù)據(jù)顯示反應(yīng)速率先增大后減小,因該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),排除溫度升高的影響,則只能是反應(yīng)體系中的某物質(zhì)對該反應(yīng)起到催化作用。
(3)注意該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),T2>T1,溫度升高,既能加快反應(yīng)速率,又能縮短達(dá)到平衡的時間,提高轉(zhuǎn)化率。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

700 ℃時,向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g);反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中t2>t1),下列說法正確的是
反應(yīng)時間/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
 
t2
 
0.20
 
A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)=mol·L1·min1
B.保持其他條件不變,起始時向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,達(dá)到平衡時n(CO2)=0.40 mol
C.保持其他條件不變,向平衡體系中再通入0.20 mol H2O,與原平衡相比,達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大,H2O的體積分?jǐn)?shù)減小
D.溫度升高至800 ℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

某溫度時,在2 L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z,它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如表所示。
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖中畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線:
t/min
X/mol
Y/mol
Z/mol
0
1.00
1.00
0.00
1
0.90
0.80
0.20
3
0.75
0.50
0.50
5
0.65
0.30
0.70
9
0.55
0.10
0.90
10
0.55
0.10
0.90
14
0.55
0.10
0.90
 

(2)體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________
(3)列式計(jì)算該反應(yīng)在0~3 min時間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率:         。 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合放入V L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):aA+bBcC(s)+dD,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到第t min時,測得A減少了n mol,B減少了n/2 mol,C增加了3n/2 mol,D增加了n mol。此時反應(yīng)達(dá)到平衡。
(1)該化學(xué)方程式中,各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為:a=    ,b=    ,c=    ,d=    。 
(2)以B的濃度變化表示的該化學(xué)反應(yīng)的速率為v(B)=    。 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

298 K時,某容積固定為1 L的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應(yīng):A(g)2B(g) ΔH=-a kJ·mol-1。其中B的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖所示。

試回答下列問題。
(1)已知298 K時60 s達(dá)到平衡,比較40~60 s內(nèi)和60~80s內(nèi)B的平均反應(yīng)速率:v(40~60)        v(60~80)(填“﹥”或“﹦”或“﹤”)。
(2)若298 K達(dá)到平衡時,B的平衡濃度為A的3倍,共放出熱量x kJ,開始加入A的物質(zhì)的量是       mol。
(3)298k時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為       mol/L。
(4)若反應(yīng)在298 K進(jìn)行,在1 L密閉容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne,達(dá)到平衡時共吸收熱量y kJ,此時B的轉(zhuǎn)化率為       (填序號)。
A.等于60%   B.等于40%
C.小于40%   D.介于40%~60%之間
(5)結(jié)合(2)、(4)相關(guān)數(shù)據(jù),寫出a、x、y三者的等式關(guān)系式:            。
(6)若反應(yīng)在298K進(jìn)行,反應(yīng)起始濃度為c(A)=c(B)=1.0mol/L,則化學(xué)平衡將         (填“正向”“逆向”或“不”)移動。
(7)已知曲線上任意兩點(diǎn)之間連線的斜率表示該時間段內(nèi)B的平均反應(yīng)速率(例如直線EF的斜率表示20 s~60 s內(nèi)B的平均反應(yīng)速率),則曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率的意義是                      。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

對反應(yīng):A+BAB來說,常溫下按以下情況進(jìn)行反應(yīng):
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol
②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol
③0.1 mol·L-1的A、B溶液各10 mL
④0.5 mol·L-1的A、B溶液各50 mL
四種溶液反應(yīng)速率的大小關(guān)系是(  )
A.②>①>④>③              B.④>③>②>①
C.①>②>④>③              D.①>②>③>④

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生反應(yīng):xA(g)+2B(s)yC(g) ΔH<0。在一定條件下,容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下列問題:

(1)用A的濃度變化表示該反應(yīng)0~10 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(A)=________。
(2)根據(jù)圖示可確定x∶y=________。
(3)0~10 min容器內(nèi)壓強(qiáng)________(填“變大”、“不變”或“變小”)。
(4)推測第10 min引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是________;第16 min引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是________。
①減壓、谠龃驛的濃度、墼龃驝的量 ④升溫
⑤降溫、藜哟呋瘎
(5)若平衡Ⅰ的平衡常數(shù)為K1,平衡Ⅱ的平衡常數(shù)為K2,則K1________K2(填“>”、“=”或“<”)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在2A+B3C+4D反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是(  )。
A.v(A)=0.5 mol·L1·s1           B.v(B)=0.3 mol·L1·s1
C.v(C)=0.8 mol·L1·s1           D.v(D)=1 mol·L1·s1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

在5 L密閉容器中加入2 mol Fe(s)與1 mol H2O(g),t1秒時,H2的物質(zhì)的量為0.20 mol,到第t2秒時恰好達(dá)到平衡,此時H2的物質(zhì)的量為0.35 mol。
(1)t1~t2這段時間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率v(H2)=            
(2)若繼續(xù)加入2 mol Fe(s),則平衡移動      (填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”),繼續(xù)通入1 mol H2O(g)再次達(dá)到平衡后,H2物質(zhì)的量為        __________mol。
(3)該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如圖。t1時改變了某種條件,改變的條件是  _________。

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同步練習(xí)冊答案