Question

【題目】聚乙烯醇生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物乙酸甲酯，其催化醇解反應(yīng)可用于制備甲醇和乙酸己酯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+ CH3OH(l)

已知v正=k正·x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)，v逆=k逆·x(CH3COOC6H13)·x(C6H13OH)，其中v正，v逆為正、逆反應(yīng)速率，k正，k逆為速率常數(shù)，x為各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

（1）反應(yīng)開始時(shí)，己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1：1投料，測(cè)得348K、343K、338K三個(gè)溫度下乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率（a）隨時(shí)間（t）的變化關(guān)系如圖所示。

該醇解反應(yīng)的ΔH__0（填或）。348K時(shí)，以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kx=__（保留2位有效數(shù)字）。

在曲線①、②、③中，k正-k逆經(jīng)值最大的曲線是__；A、B、C、D四點(diǎn)中，v正最大的是__，v逆最大的是__。

（2）343K時(shí)，己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1：1、1：2和2：1進(jìn)行初始投料．則達(dá)到平衡后，初始投料比__時(shí)，乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大；與按1：2投料相比，按2：1投料時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)Kx__（填增大、小不變）。

（3）該醇解反應(yīng)使用離子交換樹脂作催化劑，下列關(guān)于該催化劑的說法正確的是__。

a．參與了醇解反應(yīng)，但并不改變反應(yīng)歷程 b．使k正和k逆增大相同的倍數(shù)

c．降低了醇解反應(yīng)的活化能 d．提高乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率

Answer 1

【答案】> 3.2 ① A C 2：1 不變 bc

【解析】

⑴根據(jù)圖像及先拐先平衡，數(shù)值大的特點(diǎn)，得出溫度越高為①，在根據(jù)溫度影響速率及平衡移動(dòng)；建立三步走列關(guān)系計(jì)算平衡常數(shù)，k正受溫度影響更大，因此溫度升高，k正增大的程度大于k逆，因此，k正－k逆值最大的曲線是①，根據(jù)題中給的信息，得出溫度高，A點(diǎn)v正最大，C點(diǎn)v逆最大。

⑵根據(jù)加入的哪種物質(zhì)，哪種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率減小，另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大得出，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度、壓強(qiáng)等無關(guān)。

⑶催化劑參與了醇解反應(yīng)，改變了反應(yīng)歷程，催化劑降低反應(yīng)所需的活化能，同等程度的改變速率，不能改變平衡移動(dòng)。

⑴根據(jù)圖像，①的速率最快，說明①對(duì)應(yīng)的是最高溫度348K，溫度升高，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大，說明正向是吸熱的，所以ΔH > 0。348K時(shí)，設(shè)初始投入為1mol，則有：

起始： 1 1 0 0

轉(zhuǎn)化： 0.64 0.64 0.64 0.64

平衡： 0.36 0.36 0.64 0.64

平衡常數(shù)表達(dá)式：，故答案為：>；3.2。

k正、k逆是溫度的函數(shù)，根據(jù)平衡移動(dòng)的規(guī)律，k正受溫度影響更大，因此溫度升高，k正增大的程度大于k逆，因此，k正－k逆值最大的曲線是①；根據(jù)v正=k正·x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH)，v逆=k逆·x(CH3COOC6H13)·x(C6H13OH)，A點(diǎn)x(CH3COOCH3)x(C6H13OH)大，溫度高，因此A點(diǎn)v正最大，C點(diǎn)x(CH3COO C6H13) x(CH3OH)大且溫度高，因此C點(diǎn)v逆最大，故答案為：①；A；C。

⑵增大己醇的投入量，可以增大乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率，因此，2:1時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大，化學(xué)平衡常數(shù)Kx只與溫度有關(guān)，因此Kx不變，故答案為：2:1；不變。

⑶a選項(xiàng)，催化劑參與了醇解反應(yīng)，改變了反應(yīng)歷程，故a錯(cuò)誤；

b選項(xiàng)，催化劑不影響化學(xué)平衡，說明催化劑使k正和k逆增大相同倍數(shù)，故b正確；

c選項(xiàng)，催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，故c正確；

d選項(xiàng)，催化劑不改變化學(xué)平衡，故d錯(cuò)誤。

綜上所述，答案為bc。