Question

（16分）碳酸甲乙酯（CH3OCOOC2H5）是一種理想的鋰電池有機電解液，生成碳酸甲乙酯的原理為：C2H5OCOOC2H5(g)+ CH3OCOOCH3(g)2 CH3OCOOC2H5(g) ΔH1

（1）其他條件相同，CH3OCOOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、反應物配比(R)的關系如圖所示。

①ΔH1______0（填“＜”、“=”或“＞”）。

②由圖可知，為了提高CH3OCOOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率，除了升溫，另一措施是___________。

③在密閉容器中，將1mol C2H5OCOOC2H5和1mol CH3OCOOCH3混合加熱到650K，利用圖中的數(shù)據(jù)，求此溫度下該反應的平衡常數(shù)K（請寫出計算過程）。

（2）已知：CH3OCOOCH3(g) + C2H5OH(g)CH3OCOOC2H5(g) + CH3OH(g) ΔH2

CH3OCOOC2H5(g) + C2H5OH(g)C2H5OCOOC2H5(g) + CH3OH(g) ΔH3

ΔH1=____________________（用ΔH2和ΔH3表示）

（3）已知上述反應需要催化劑，請在答題卡的坐標圖中，畫出有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注。

Answer 1

（1）① ＞（2分）② 增大反應物中C2H5OCOOC2H5的濃度（或比例）（2分）

③由圖知，平衡時CH3OCOOCH3的轉(zhuǎn)化率為60％。（1分）

設容器的容積為V（L）

C2H5OCOOC2H5（g）+ CH3OCOOCH3（g）2CH3OCOOC2H5（g）

初始濃度/ mol·L-1： 1/V 1/V 0

平衡濃度/ mol·L-1： 0.4/V 0.4/V 1.2/V （2分）

（3分）

（2）ΔH2－ΔH3（3分） （3）（3分）

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)圖像變化可知，在反應物配比相同的條件下，溫度越高，CH3OCOOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率越大，這說明升高溫度平衡向正反應方向進行，因此該反應的正反應為吸熱反應，即△H＞0；

②根據(jù)圖像變化可知，在溫度相同的條件下，R越大，CH3OCOOCH3的平衡轉(zhuǎn)化率越大，因此除升溫外，還可增大反應物中C2H5OCOOC2H5的濃度（或比例）；

③由圖知，R＝1，650K，達到平衡時CH3OCOOCH3的轉(zhuǎn)化率為60％。設容器的容積為V（L），則

C2H5OCOOC2H5（g）+ CH3OCOOCH3（g）2CH3OCOOC2H5（g）

初始濃度/ mol·L-1： 1/V 1/V 0

平衡濃度/ mol·L-1： 0.4/V 0.4/V 1.2/V

所以該溫度下平衡常數(shù)K＝

（2）已知①CH3OCOOCH3（g）+C2H5OH（g）CH3OCOOC2H5（g）+CH3OH（g）△H2，②CH3OCOOC2H5（g）+C2H5OH（g）C2H5OCOOC2H5（g）+CH3OH（g）△H3，則根據(jù)蓋斯定律可知，①－②可得C2H5OCOOC2H5（g）+CH3OCOOCH3（g）2CH3OCOOC2H5（g），所以反應熱△H1＝△H2－△H3；

（3）催化劑不影響平衡狀態(tài)和反應熱，但催化劑降低反應所需的活化能，即可反應速率，因此有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖可表示為

。

考點：考查外界條件對平衡狀態(tài)的影響、化學平衡圖像分析以及平衡狀態(tài)和反應熱的有關計算等