Question

工業上常利用醋酸和乙醇合成有機溶劑乙酸乙酯：
CH₃COOH(l)＋C₂H₅OH(l)CH₃COOC₂H₅(l)＋H₂O(l) ΔH＝－8.62kJ·mol^－1
已知CH₃COOH、C₂H₅OH和CH₃COOC₂H₅的沸點依次為118℃、78℃和77℃。在其他條件相同時，某研究小組進行了多次實驗，實驗結果如圖所示。

（1）該研究小組的實驗目的是__________________。
（2）60℃下反應40min與70℃下反應20min相比，前者的平均反應速率___________后者（填“小于”、“等于”或“大于”）。
（3）如圖所示，反應時間為40min、溫度超過80℃時，乙酸乙酯產率下降的原因可能是______（寫出兩條）。
（4）某溫度下，將0.10 mol CH₃COOH溶于水配成1 L溶液。
①實驗測得已電離的醋酸分子占原有醋酸分子總數的1.3%，則該溫度下CH₃COOH的電離平衡常數K=____________________。（水的電離忽略不計，醋酸電離對醋酸分子濃度的影響忽略不計）
②向該溶液中再加入__________mol CH₃COONa可使溶液的pH約為4。（溶液體積變化忽略不計）

Answer 1

（10分）
（1）探究反應溫度、反應時間對乙酸乙酯產率的影響 （2分）
（自變量、因變量有遺漏或表達不清，扣1分）
（2）小于（2分）（“<”得1分）
（3）反應可能已達平衡狀態，溫度升高平衡向逆反應方向移動；溫度過高，乙醇和乙酸大量揮發使反應物利用率下降（2分）
（4）①（2分）
（因計算時未作近似處理使小數在1.69～1.71之間均不扣分）
②1.7×10^－2  （2分）
（“1.69×10^－2～1.71×10^－2”或用小數表示均不扣分）

試題分析：（1）根據圖中信息可以得出此實驗的目的是探究反應溫度、反應時間對乙酸乙酯產率的影響。
（2）溫度越高，反應速率越大，故前者的平均反應速率小于后者。
（3）ΔH＝－8.62kJ·mol^－1，即反應為放熱反應，達到平衡時化學反應逆向移動。故乙酸乙酯產率下降的原因可能是反應可能已達平衡狀態，溫度升高平衡向逆反應方向移動；溫度過高，乙醇和乙酸大量揮發使反應物利用率下降。
（4）①經過公式計算得：。
點評：本題考查的是化學反應速率的影響因素、化學平衡移動和電離平衡常數計算的知識，題目難度較大，考查學生對基礎知識的掌握和計算的能力。