Question

【題目】乙酸是醋的主要成分，而醋幾乎貫穿了整個人類文明史，其中有文獻(xiàn)記載的釀醋歷史至少也在三千年以上。

（1）寫出乙酸在水溶液中的電離方程式_____________

（2）25℃下，CH3COOH在水中電離的ΔH為+8.8kJ/mol，電離常數(shù)Ka為2×10-5，又知HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的ΔH為-57.3kJ/mol，則CH3COONa水解時的ΔH為_____，水解平衡常數(shù)為Kh為_______。

近年來，研究者利用乙酸開發(fā)出新工藝合成乙酸乙酯，使產(chǎn)品成本明顯降低，其主要反應(yīng)為：

CH2=CH2(g)+CH3COOH(l) CH3COOC2H5(l)

（3）該反應(yīng)屬于有機(jī)反應(yīng)類型中的_____________。

（4）下列描述能說明乙烯與乙酸合成乙酸乙酯的反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡的是____________。

A.乙烯、乙酸、乙酸乙酯的濃度相同

B.酯化合成反應(yīng)的速率與酯分解反應(yīng)的速率相等

C.乙烯斷開1mol碳碳雙鍵的同時乙酸恰好消耗1mol

D.體系中乙烯的百分含量一定

下圖為n(乙烯)與n(乙酸)物料比為1時，在不同壓強(qiáng)下進(jìn)行了在相同時間點乙酸乙酯的產(chǎn)率隨溫度的變化的測定實驗，實驗結(jié)果如圖所示。回答下列問題:

（5）溫度在60~80℃范圍內(nèi)，乙烯與乙酸酯化合成反應(yīng)速率由大到小的順序是________[用(P1)、(P2)、(P3)分別表示不同壓強(qiáng)下的反應(yīng)速率]，分析其原因為____________。

（6）壓強(qiáng)為P1MPa、溫度60℃時，若乙酸乙酯的產(chǎn)率為30℅，則此時乙烯的轉(zhuǎn)化率為_______。

（7）壓強(qiáng)為P1MPa、溫度超過80℃時，乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是_________。

Answer 1

【答案】 CH3COOHCH3COO-+H+ +48.5kJ/mol 5×10-10 加成反應(yīng) BD v(P1)>v(P2)>v(P3) 其它條件相同時，對有氣體參與的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大化學(xué)反應(yīng)速率越快 30% 由圖像可知，P1MPa、80℃時反應(yīng)已達(dá)平衡且正反應(yīng)放熱，故壓強(qiáng)不變升高溫度平衡逆向移動產(chǎn)率下降

【解析】本題分析：本題主要考查化學(xué)平衡。

（1）乙酸是弱酸，在水溶液中的電離方程式須使用可逆符號，其電離方程式為CH3COOHCH3COO－+H+。

（2）已知①CH3COOH (aq)CH3COO－(aq)+H+ (aq) ΔH1=+8.8kJ/mol，

②H＋(aq)+OH- (aq)= H2O (l) ΔH2=-57.3kJ/mol，

反應(yīng)-(①+②)得CH3COO－(aq)+H2O (l)CH3COOH(aq)+OH－(aq) ΔH=-(ΔH1+ΔH2)= +48.5kJ/mol，則CH3COONa水解時的ΔH為+48.5kJ/mol。

水解平衡常數(shù)Kh=====5×10-10。

（3）該反應(yīng)屬于有機(jī)反應(yīng)類型中的加成反應(yīng)。

（4）A.與反應(yīng)是否已達(dá)化學(xué)平衡沒有關(guān)系；B.正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡；C.都是反應(yīng)物之間的關(guān)系，不能說明與反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡；D.反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡，故選BD。

（5）溫度在60~80℃范圍內(nèi)，乙烯與乙酸酯化合成反應(yīng)速率由大到小的順序是v(P1)>v(P2)>v(P3)，其原因為其它條件相同時，對有氣體參與的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大化學(xué)反應(yīng)速率越快。

（6）壓強(qiáng)為P1MPa、溫度60℃時，若乙酸乙酯的產(chǎn)率為30℅，則此時乙烯的轉(zhuǎn)化率為30%。

（7）壓強(qiáng)為P1MPa、溫度超過80℃時，乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是：P1MPa、80℃時反應(yīng)已達(dá)平衡，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在壓強(qiáng)不變時升高溫度平衡逆向移動，致使產(chǎn)率下降。