【題目】聚乙烯醇具有親水性和成膜性,在適宜的濃度下,能起類似人工淚液的作用,作為潤滑劑預(yù)防或治療眼部刺激癥狀。聚乙烯醇生產(chǎn)過程中會產(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=kx(CH3COOCH3)x(C6H13OH),v=kx(CH3COOC6H13)x(CH3OH),其中v、v為正、逆反應(yīng)速率,k、k為速率常數(shù),x為各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

(1)“洗衣凝珠是由一層薄膜包裹洗衣液制成的新型洗滌產(chǎn)品,該薄膜的主要化學(xué)成分是可溶于水的聚乙烯醇(簡稱PVA)塑料,聚乙烯醇的化學(xué)式為(C2H4O)n,試回答:聚乙烯醇屬于_____(填金屬材料、有機(jī)合成材料硅酸鹽材料、復(fù)合材料之一),從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度解釋聚乙烯醇具有親水性的原因___________________________。

(2)343K時,乙酸甲酯和己醇按物質(zhì)的量之比11、1221進(jìn)行初始投料。則達(dá)到平衡后,初始投料比____時,乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大;與按12投料相比,按21投料時化學(xué)平衡常數(shù)Kx___(填增大、減小或不變)。

(3)反應(yīng)開始時,已醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比11投料,測得348K、343K338K三個溫度下乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率(α)隨時間(t)的變化關(guān)系如圖所示。

該醇解反應(yīng)的ΔH____0(填><)。348K時,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)。A、BC、D四點(diǎn)中,v最大的是___,v最大的是____

(4)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.提高乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率

c.提高了醇解反應(yīng)的活化能 d.使kk增大相同倍數(shù)

【答案】有機(jī)合成材料 聚乙烯醇分子中含有大量羥基,易與水分子之間形成氫鍵 1:2 不變 > 3.2 C A d

【解析】

1)由題意可知聚乙烯醇屬于有機(jī)合成材料;聚乙烯醇含有羥基,具有親水性,烴基則具有憎水性;

2)投料比不同,轉(zhuǎn)化率大小的比較,對于給定的化學(xué)反應(yīng),化學(xué)平衡常數(shù)僅受溫度影響;

3)吸熱反應(yīng)溫度越高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,放熱反應(yīng)溫度越高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小,結(jié)合圖形判斷溫度的變化對速率的影響,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,溫度越高反應(yīng)速率越快;

4)理解催化劑在反應(yīng)中,參與反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)的活化能,但是不改變反應(yīng)熱,不改變平衡常數(shù),不改變平衡轉(zhuǎn)化率。

1)聚乙烯醇屬于有機(jī)合成材料;聚乙烯醇中含有大量的親水基團(tuán)羥基,并且羥基與水分子之間可以形成氫鍵;

2)兩種反應(yīng)物,當(dāng)乙酸甲酯的物質(zhì)的量一定時,己醇的投入的量越大,乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率越大,故初始投料比1:2的時候,乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大;對于給定的化學(xué)反應(yīng)方程式,化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,與投料比的多少沒有關(guān)系,與按12投料相比,按21投料時化學(xué)平衡常數(shù)Kx不變;

3)溫度越高反應(yīng)速率越快,反應(yīng)到達(dá)平衡的時間越短,①曲線的溫度為348K,②曲線的溫度為343K,③曲線的溫度為338K,從圖形上可知,溫度越高乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率越大,故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0; CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l),由方程式可知,反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比與投料比相同,故CH3COOCH3(l)、C6H13OH(l)的轉(zhuǎn)化率相同,①曲線的溫度348K時,平衡時的轉(zhuǎn)化率為64%,設(shè)初始投料時n(CH3COOCH3(l))=n(C6H13OH)=xmol,則達(dá)到平衡時,n(CH3COOCH3) =n(C6H13OH) =0.36xmol,n(CH3COOC6H13)=n(CH3OH) =0.64xmol,平衡時它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為:X(CH3COOCH3)=X(C6H13OH)=(0.36xmol)/(0.36xmol+0.36xmol+0.64xmol+0.64xmol) ×100%=18%X(CH3COOC6H13)=X(CH3OH)= (0.64xmol)/(0.36xmol+0.36xmol+0.64xmol

+0.64xmol) ×100%=32%,348K時,以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kx==3.2;C點(diǎn)的時候,生成物濃度比較大,溫度比較高,故逆反應(yīng)速率最大;A點(diǎn)的時候,反應(yīng)物濃度比較大,溫度比較高,A點(diǎn)的時候,正反應(yīng)速率比較大;

4a.催化劑參與反應(yīng),改變反應(yīng)歷程,a錯誤;

b.催化劑不能改變平衡移動的方向,不能改變平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,b錯誤;

c.催化劑降低反應(yīng)的活化能,c錯誤;

d.催化劑降低反應(yīng)的活化能,能同等倍數(shù)的提高正、逆反應(yīng)速率,d正確;

答案選d

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】合成氨工業(yè)中的原料氣制取與凈化是重要的環(huán)節(jié)。

(1)已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖1:寫出反應(yīng)制取的熱化學(xué)方程式:______。

(2)“催化重整法”制氫氣:,不僅可以得到合成氣,還對溫室氣體的減排具有重要意義。上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表所示。

①根據(jù)鍵能計(jì)算,該反應(yīng)的______。

化學(xué)鍵

C-H

C=O

H-H

鍵能kJ/mol

413

745

436

1075

②按一定體積比加入,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對CO產(chǎn)率的影響如圖2所示。實(shí)際生產(chǎn)中此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃,原因是______。

③某溫度下,將以及催化劑進(jìn)行加入容器中,達(dá)到平衡時,平衡常數(shù)______。

(3)合成氣在進(jìn)入合成塔前常用醋酸二氨合銅溶液來吸收其中的CO雜質(zhì),其反應(yīng)是:,必須除去原料氣中CO的原因是______。醋酸二氨合銅吸收CO的生產(chǎn)適宜條件應(yīng)是______填序號。

A.高溫高壓 B.高溫低壓 C.低溫高壓 D.低溫低壓

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)下列圖示得出的結(jié)論不正確的是(

A.圖甲是COg+H2OgCO2g+H2g)的平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,說明該反應(yīng)的△H0

B.圖乙是向Na2CO3溶液中通入SO2過程中部分微粒摩爾分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系曲線,用該方法制備NaHSO3,當(dāng)pH=4時應(yīng)停止通入SO2

C.圖丙是常溫下等體積鹽酸和氨水稀釋時溶液導(dǎo)電性與體積變化的曲線,圖中pH大小關(guān)系為cbd

D.圖丁表示不同溫度下水溶液中-lgcH+)、-lgcOH-)的變化曲線,圖中T1T2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】201966日,工信部正式向四大運(yùn)營商頒發(fā)了5G商用牌照,揭示了我國5G元年的起點(diǎn)。通信用磷酸鐵鋰電池具有體積小、重量輕、高溫性能突出、可高倍率充放電、綠色環(huán)保等眾多優(yōu)點(diǎn)。磷酸鐵鋰電池是以磷酸鐵鋰為正極材料的一種鋰離子二次電池,放電時,正極反應(yīng)式為M1-xFePO4 + e- + Li+ = LiM1-xFexPO4 ,其原理如圖所示,下列說法正確的是(

A.電池總反應(yīng)為 M1-xFexPO4 + LiC6 = LiM1-xFexPO4 + 6C

B.放電時,負(fù)極LiC6 中碳元素失去電子變?yōu)閱钨|(zhì)

C.放電時,電流由石墨電極流向磷酸鐵鋰電極

D.充電時,Li+移向磷酸鐵鋰電極

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(

A.pH=1的溶液中:Fe2+NO3-、SO42-、Na+

B.由水電離的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-HCO3-

C.=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-

D.NaHS溶液中:K+S2-、SO42-、Al3+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】XY 、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其中Z的最外層電子數(shù)與X的核外電子總數(shù)相等。X、Z、W形成的一種化合物結(jié)構(gòu)為,該物質(zhì)常用于制備納米材料以及工業(yè)催化劑。下列說法正確的是

A.元素非金屬性:X>Y>Z

B.簡單離子半徑:Y<Z< W

C.工業(yè)上常通過電解WZ形成的化合物制備W單質(zhì)

D.簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:X<Z

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離子在給定條件下能大量共存的是 ( )

A.cHCO="0.1" mol·L1的溶液中:NH、Al3+、Cl、NO

B.有大量存在的溶液中:NaMg2、Ca2、I

C.有大量存在的強(qiáng)酸性溶液中:NH、Ba2、Fe2、Br

D.能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液中:SO、S2、Na+、K+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】N4分子結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示)。己知:斷裂N4(g)1molN-N鍵吸收193kJ能量,形成N2(g)1 molN≡N放出941 kJ能量。下列說法正確的是

A. 形成1 molN4(g)中的化學(xué)鍵放出193kJ的能量

B. N4(g)N2(g)更穩(wěn)定

C. lmolN2(g)完全轉(zhuǎn)化為N4(g),體系的能量增加362kJ

D. N4(g) =2N2(g) H=724kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(  )

A.明礬水解形成的Al(OH)3膠體能殺菌消毒,可用于水的凈化

B.2HI(g)H2(g)I2(g)平衡體系增加壓強(qiáng)使顏色變深,能用勒夏特勒原理解釋

C.pH=6的某溶液一定呈酸性

D.二次電池充電時,電池上標(biāo)有“+”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連

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