酯是重要的有機(jī)合成中間體,廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng):
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題:
(1)欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有:__________、__________等。
(2)若用如圖所示的裝置來制備少量的乙酸乙酯,產(chǎn)率往往偏低,其原因可能為________、________等。

(3)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑,可能會(huì)造成__________、__________等問題。
(4)目前對(duì)該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索,初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑,且能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合)。

同一反應(yīng)時(shí)間
 
同一反應(yīng)溫度
反應(yīng)溫度/℃
轉(zhuǎn)化率(%)
選擇性(%)*
 
反應(yīng)時(shí)間/h
轉(zhuǎn)化率(%)
選擇性(%)*
40
77.8
100
 
2
80.2
100
60
92.3
100
 
3
87.8
100
80
92.6
100
 
4
92.3
100
120
94.5
98.7
 
6
93.0
100
 
①根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列________(填字母)為該反應(yīng)的最佳條件。
A.120 ℃,4 h     B.80 ℃,2 h
C.60 ℃,4 h  D.40 ℃,3 h
②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120 ℃時(shí),反應(yīng)選擇性降低的原因可能為________。

(1)增大乙醇的濃度 加熱及時(shí)蒸出產(chǎn)物
(2)溫度過高,發(fā)生了副反應(yīng) 冷凝效果不好,部分產(chǎn)物揮發(fā)了
(3)產(chǎn)生大量的酸性廢液(或造成環(huán)境污染) 部分原料炭化 催化劑重復(fù)使用困難(任填兩種)。4)①C、诎l(fā)生了副反應(yīng)

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

合成氨的流程示意圖如下:

回答下列問題:
(1)工業(yè)合成氨的原料是氮?dú)夂蜌錃。氮(dú)馐菑目諝庵蟹蛛x出來的,通常使用的兩種分離方法是____________、____________;氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔,寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)方程式________________________,__________________________。
(2)設(shè)備A中含有電加熱器,觸媒和熱交換器,設(shè)備A的名稱是________,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________________。
(3)設(shè)備B的名稱為________,其中m和n是兩個(gè)通水口,入水口是________(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是________________________________________。
(4)設(shè)備C的作用是____________________________________________。
(5)在原料氣制備過程中混有的CO對(duì)催化劑有毒害作用,欲除去原料氣中的CO,可通過如下反應(yīng)來實(shí)現(xiàn):
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
已知1 000 K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.627,若要使CO的轉(zhuǎn)化率超過90%,則起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

甲醇被稱為2l世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上通過下列反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O為原料來制備甲醇:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ   CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ……Ⅱ。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容積為100L反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。

①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為          。
②圖中的P1    P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時(shí)平衡常數(shù)的值為           。
(2)在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下, 將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下,自發(fā)反應(yīng)Ⅱ,生成甲醇。
③該反應(yīng)的△H    0;若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是     

A.升高溫度 B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
④為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T(℃)
n(CO)/n(H2)
P(Mpa)
i
150
1/3
0.1
ii
 
 
5
iii
350
 
5
 
a.請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
b.根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn),在給出的坐標(biāo)圖中,補(bǔ)畫出在5MPa條件下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢(shì)曲線示意圖,并標(biāo)明壓強(qiáng)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

工業(yè)上“固定”和利用CO2能有效地減輕“溫室’效應(yīng)。有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.0 kJ·mol-1
(1)在相同溫度和容積不變時(shí),能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是    

A.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1
D.容器內(nèi)的密度保持不變
(2)一定溫度時(shí)將6 mol CO2和8 mol H2充入2L的密閉容器中,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示(實(shí)線)。圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是:在1 min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6 mol。

① a點(diǎn)正反應(yīng)速率  逆反應(yīng)速率(填“大于”、“等于”或“小于”)。
② 僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件時(shí),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示,曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是       ,曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是      。
③ 在題給圖中繪出加入催化劑對(duì)應(yīng)的曲線。
④ 結(jié)合圖給實(shí)線的數(shù)據(jù),計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。(寫出計(jì)算過程)
(3)甲醇可用以制燃料電池,常用KOH作電解質(zhì)溶液,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:       

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)某研究小組為了研究不同條件下金屬鋁粉在過量稀硫酸中的溶解性能,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。已知:c(H2SO4)="4.5" mol·L-1,反應(yīng)均需要攪拌60min。

編號(hào)
 
溫度/℃
 
加入某鹽
 
H2SO4體積/mL
 
H2O體積/mL
 
鋁粉加入量/g
 
鋁粉溶解量 /g
 

 
20
 
不加
 
40
 
0
 
2.0050
 
0.0307
 

 
80
 
不加
 
40
 
0
 
2.0050
 
0.1184
 

 
t1
 
不加
 
20
 
V1
 
2.0050
 

 

 
t2
 
5 mL0.01 mol·L-1
CuSO4溶液
 
20
 
V2
 
2.0050
 

 
(1)實(shí)驗(yàn)①和②的目的是                                    。
為了獲得鋁粉溶解量,還需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是                                 。
(2)實(shí)驗(yàn)①和③是為了研究硫酸的濃度對(duì)該反應(yīng)的影響,則t1=    ℃,V1=      mL。
(3)實(shí)驗(yàn)③和④是為了研究加入CuSO4溶液對(duì)該反應(yīng)的影響,則t2=   ℃,V2=     mL。
研究表明,在相同條件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解。原因是                   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物,F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響。
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)] 控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298 K或313 K(其余實(shí)驗(yàn)條件見下表),設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> T/K
pH
c/103 mol·L1
H2O2
Fe2

為以下實(shí)驗(yàn)作參照
298
3
6.0
0.30

探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響
 
 
 
 

 
298
10
6.0
0.30
 

[數(shù)據(jù)處理] 實(shí)驗(yàn)測(cè)得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如上圖。
(2)請(qǐng)根據(jù)上圖實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)50~150 s內(nèi)的反應(yīng)速率:
v(p-CP)=________mol·L-1·s-1。
[解釋與結(jié)論]
(3)實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高,降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小,請(qǐng)從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因:_____________________________
(4)實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是:pH等于10時(shí),________。
[思考與交流]
(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息,給出一種迅速停止反應(yīng)的方法:________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱大蘇打,照相業(yè)中用作定影劑。Na2S2O3易溶于水,在酸性溶液中與酸反應(yīng)有單質(zhì)硫和SO2生成。
(1)Na2S2O3溶液與稀硫酸混合反應(yīng)可用于探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響,完成有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(已知各溶液體積均為5 mL):

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
T/K
c(Na2S2O3)/ mol·L-1
c(H2SO4)/ mol·L-1
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />

298
0.1
0.1
實(shí)驗(yàn)①和②探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;
實(shí)驗(yàn)①和③探究反應(yīng)物濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響

308
 
 

 
0.2
 
(2)Na2S2O3還具有很強(qiáng)的還原性,Na2S2O3溶液與足量氯水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
________                                                (提示:S元素被氧化為SO42-)。
(3)現(xiàn)有一瓶Na2S2O3固體,可能含有Na2SO4固體,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選試劑:1 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 HNO3、1 mol·L-1 HCl、1 mol·L-1 NaOH、0.1 mol·L-1 Ba(NO32、0.1 mol·L-1 BaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、蒸餾水。
實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量固體于試管A中,加蒸餾水溶解。
 
步驟2:向試管A加入                                                  
                                                           
                  
                  
步驟3:取步驟2的少量上層清液于試管B中,                                                  
                                                       
                  
                  
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用下列儀器組裝兩套完全相同的裝置定量探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。

(1)為達(dá)到本實(shí)驗(yàn)?zāi)康钠溲b置連接順序?yàn)椋篴連________,________連________.
(2)連接好裝置后的下一步操作是            
(3)錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                       
(4)兩套裝置的分液漏斗所裝的試劑分別為1mol/L硫酸和4mol/L硫酸,該小組同學(xué)要測(cè)定并記錄的數(shù)據(jù)如下表:

加入的試劑
H2的體積(相同條件下)
反應(yīng)時(shí)間
反應(yīng)速率
1mol/L硫酸酸
10mL
t1
v1
4mol/L硫酸
10mL
t2
v2
該小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果是:v1 小于v2,其定量依據(jù)是_______________________.
(5)另有一組同學(xué)測(cè)定了每隔一分鐘,錐形瓶中硫酸的濃度,記錄結(jié)果如下:

請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)圖中作出v(H2)-t的圖像.

請(qǐng)解釋0到4mim時(shí)該化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的原因:                                          .
(6)除上述實(shí)驗(yàn)方案可定量測(cè)定該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率外,還可能有的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方案有:                      (任寫一種).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列各離子濃度的大小比較,正確的是(  )

A.同濃度下列溶液中:① (NH4)2SO4 ② NH4HCO3 ③ NH4Cl④ NH3·H2O,
c(NH4)由大到小的順序是:① > ③ > ② > ④
B.常溫時(shí),將等體積的鹽酸和氨水混合后,pH = 7,則c (NH4+) > c (Cl)
C.0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c (OH) =" c" (HCO3) + c (H+) + c (H2CO3)
D.0.01 mol·L-1 的NH4Cl溶液與0.05mol·L1 的NaOH溶液等體積混合: c (Cl)> c (NH4+)> c (Na+)>c (OH)>c (H+)

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同步練習(xí)冊(cè)答案