甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為:HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH – Q(Q>0)
某小組通過實驗研究該反應(yīng)(反應(yīng)過程中體積變化忽略不計)。反應(yīng)體系中各組分的起始量如左下表。甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時間(t)的變化如右下圖:
組分 | 物質(zhì)的量/mol |
HCOOCH3 | 1.00 |
H2O | 1.99 |
HCOOH | 0.01 |
CH3OH | 0.52 |
(1分)0.045 , 9.0×10-3, 0(3分)
該反應(yīng)中甲酸具有催化作用,甲酸量逐漸增多,催化效果顯著,反應(yīng)速率明顯增大。(2分) (2分)
解析試題分析:(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,所以根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,平衡常數(shù)。
(2)根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化率可知,15min時甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率是6.7%,則消耗甲酸甲酯的物質(zhì)的量是0.067mol。20min時甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率是11.2%,則消耗甲酸甲酯的物質(zhì)的量是0.112mol,所以在15~20min內(nèi)甲酸甲酯減少了0.112mol-0.067mol=0.045。則甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為0.045mol÷5min=0.009mol/min;根據(jù)圖像可知,80min后反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則80~90min范圍內(nèi)甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為0。
(3)由于在該反應(yīng)中甲酸具有催化作用,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,甲酸量逐漸增多,催化效果顯著,反應(yīng)速率明顯增大。
(4)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。且反應(yīng)速率快,達(dá)到平衡的時間少,即圖像是(見答案)。
考點:考查化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率的計算以及外界條件對反應(yīng)速率的影響
點評:該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題。試題貼近高考,綜合性強(qiáng),在注重對學(xué)生基礎(chǔ)知識鞏固與訓(xùn)練的同時,側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)與解題方法的指導(dǎo)和訓(xùn)練,旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和應(yīng)試能力。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年河北省保定市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
甲酸甲酯水解反應(yīng)方程武為:HCOOCH3(aq)+H2O(l)HCOOH(aq)+CH3OH(aq)
△H>0。某溫度下,VL溶液中各組分的起始量如下表,HCOOCH3轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間(t)的變化如下圖(假設(shè)溶液體積不變),下列說法正確的是
A.溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小
B.0〜10min,HCOOCH3 的平均反應(yīng)速率 u=0. 003mol·L-1 • min-1
C.HCOOCH3平均反應(yīng)速率先是增大,后減小,最后保持不變
D.80min時,反應(yīng)剛達(dá)平衡,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率保持不變
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