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甲酸甲酯水解反應方程式為:
HCOOCH3(l)+H2O(l)?HCOOH(l)+CH3OH(l)△H>0
某小組通過實驗研究該反應(反應過程中體積變化忽略不計).反應體系中各組分的起始量如下表:
 組分 HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH
 物質的量/mol 1.00 1.99 0.01 0.52
甲酸甲酯轉化率在溫度T1下隨反應時間(t)的變化如下圖:

(1)根據上述條件,計算不同時間范圍內甲酸甲酯的平均反應速率,結果見下表:
 反應時間范圍/min 
0~5
 
10~15
 
20~25
 
30~35
 
40~45
 
50~55
 
75~80
 平均反應速率/(10-1mol?min-1 
1.9
 
7.4
 
7.8
 
4.4
 
1.6

0.8 
 
0.0
請計算15~20min范圍內甲酸甲酯的減少量為
 
mol,甲酸甲酯的平均反應速率為
 
mol?min-1(不要求寫出計算過程).
(2)依據以上數據,推測該反應在10-40分鐘間反應速率較快的原因:
 
考點:轉化率隨溫度、壓強的變化曲線,化學反應速率的影響因素
專題:化學平衡專題
分析:(1)由圖表可知,15min時,甲酸甲酯的轉化率為6.7%;20min時,甲酸甲酯的轉化率為11.2%,兩次時刻剩余的甲酸甲酯的物質的量之差,即為15~20min范圍內甲酸甲酯的減少量;根據題目圖表可知反應速率為單位時間內物質的量的變化,15~20min范圍內甲酸甲酯的平均速率為
△n
△t
,據此求解;
(2)甲酸具有催化作用,加快反應,開始氫離子濃度小,催化效果不明顯,隨著反應進行氫離子濃度增大,催化效果明顯,甲酸增加到一定程度后,濃度對反應速率的影響成主導因素,特別是逆反應速率的增大,當達到平衡時,反應速率幾乎不變.
解答: 解:(1)15min時,甲酸甲酯的轉化率為6.7%,20min時,甲酸甲酯的轉化率為11.2%,故15至20min甲酸甲酯的減少量為1.00mol×(11.2%-6.7%)=0.045mol,則甲酸甲酯的平均速率=
0.045
5
=0.009mol?min-1
故答案為:0.045mol;0.009;
(2)從題給數據不難看出,平均速率的變化隨轉化率的增大先增大再減小,后保持不變.因為反應開始甲酸甲酯的濃度大,所以反應速率較大,故甲酸具有催化作用,加快反應,后隨著反應進行甲酸甲酯的濃度減小,反應速率減小,當達到平衡時,反應速率幾乎不變.
故答案為:該反應中甲酸具有催化作用;在反應中期,甲酸量逐漸增多,催化效果顯著,反應速率明顯增大.
點評:本題考查考生對化學反應速率概念,化學平衡的了解及其影響因素的理解,難度不大.要注意甲酸具有催化作用.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

ABS合成樹脂的結構可表示為則生成該樹脂的單體的種類和化學反應所屬類型正確的是(  )
A、1種      加聚反應
B、2種   縮聚反應
C、3種      加聚反應
D、3種   縮聚反應

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列說法正確的是(  )
A、含有離子鍵的化合物一定是離子化合物
B、含有共價鍵的化合物一定是共價化合物
C、共價鍵一定使原子結合成共價化合物
D、離子鍵可分為極性鍵和非極性鍵

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科目:高中化學 來源: 題型:

設阿伏加德羅常數的數值為NA,下列說法正確的是(  )
A、足量Fe與1mol Cl2燃燒反應時,轉移的電子數為3NA
B、1mol NO2與足量H2O反應,轉移的電子數為NA
C、常溫常壓下,9.2g的NO2和N2O4混合氣體中含有的氮原子數為0.2 NA
D、高溫、催化劑作用,0.4 mol SO2與足量氧氣反應生成的SO3分子數為0.4NA

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科目:高中化學 來源: 題型:

設阿伏加德羅常數的值為NA,則下列說法中正確的是(  )
A、1molNa2O2與CO2反應產生,轉移的電子數為4NA
B、標準狀況下,11.2L H2O中含有的電子數為5NA
C、1mol/L Al2(SO43溶液中含Al3+數為2NA
D、常溫常壓下,14g N2所含的原子數目為NA

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科目:高中化學 來源: 題型:

如圖所示的框圖中,A-I都是由短周期元素組成的常見物質.其中A是氣體,它的水溶液呈堿性;氧化物D和氧化物F都易與人體血液中的血紅蛋白結合而使人中毒;單質E可作半導體材料.

(1)化合物A的化學式是
 
,氧化物G的電子式是
 

(2)組成單質E的元素在元素周期表中的位置是
 
;單質H和單質E以及氧化物I 均能形成
 
(填“分子”、“原子”或“離子”)晶體,其中單質E的熔點
 
(填“高于”、“低于”或“等于”)氧化物I的熔點.
(3)標準狀況下,將2.24L氧化物F和1.68L單質B同時通入1L氧化物G中(反應前后溶液體積的變化忽略不計),發生反應的化學方程式為
 
,所得溶液的PH=
 
.此時再向溶液中通入2.24L化合物A,完全反應后所得溶液的PH
 
(填“>7”、“<7”或“=7”),用離子方程式表示其原因:
 

(4)單質B和單質C在一定條件下可組成原電池(用KOH溶液作電解質),則該原電池負極的電極反應式為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)已知2mol氫氣燃燒生成液態水時放出572kJ熱量,反應方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)請回答下列問題:
①該反應的生成物能量總和
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)反應物能量總和.
②若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣,則放出的熱量
 
(填“>”、“<”或“=”)572kJ.
③與化石燃料相比,利用氫能源有很多優點,請說出其中一點
 

(2)FeS2焙燒產生的SO2可用于制硫酸.已知25℃、101kPa時:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-197kJ/mol;
H2O (g)=H2O(1)△H2=-44kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=-545kJ/mol.
則SO3 (g)與H2O(l)反應的熱化學方程式是
 

(3)已知下列反應的熱化學方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO23(l)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3
則反應4C3H5(ONO23(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的△H為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

X是一種新型無機材料,它與碳化硅(SiC)結構相似、物理性質相近. X有如下的轉化關系:其中,C是一種能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的無色氣體,D為白色膠狀沉淀,E溶液的焰色反應火焰呈黃色,M是一種常見金屬,過量的M與L可生成Q和I.

(1)X與A溶液反應的離子方程式為
 

(2)把紅熱的木炭投入到L的濃溶液中,可發生劇烈反應.
①化學方程式為
 

②若把產生的氣體通入足量的飽和碳酸氫鈉溶液中,再把逸出的氣體干燥后通入足量的過氧化鈉固體,充分反應后,再通入水中,最后收集到的氣體是
 

③若把產生的氣體直接通入足量的澄清石灰水中,現象是
 

(3)將K、I、G混合氣體充滿容器后倒置于水槽中,氣體完全溶解,溶液充滿整個容器.則三者的物質的量之比可能為
 

A.1:1:1      B.4:2:2.5        C.4:8:7        D.6:4:5.

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科目:高中化學 來源: 題型:

設NA代表阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是(  )
A、15.6g Na2O2晶體中含有的離子總數為0.6NA
B、標準狀況下,22.4L CCl4中含有的C原子數目為NA
C、1mol Na與足量O2反應,生成Na2O和Na2O2的混合物,鈉失去NA個電子
D、鋁與足量氫氧化鈉溶液充分作用生成6.72 L H2,反應掉的鋁原子數為0.2NA

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同步練習冊答案
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