Question

（2013?杭州一模）某种甲酸酯水解反应方程式为：
HCOOR（l）+H₂O（l）?HCOOH（l）+ROH （l）△H＞0
某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）．反应体系中各组分的起始浓度如下表：

组分	HCOOR	H2O	HCOOH }	ROH
物质的量浓度/mol?L-1’	1.00	1.99	0.01	0.52

甲酸酯转化率在温度T₁下随反应时间（t）的变化如图：

根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸醋的平均反应速率，结果见下表：

反应时间/min	0～5	10～15	20～25	30～35	40～45	50～55	75～80
平均速率/10-3mol?L-1?min-1	1.9	7.4	7.8	4.4	1.6	0.8	0.0

（1）该反应的平衡常数K 的表达式

c(ROH)c(HCOOH)

c(HCOOR)c(H2O)

（不要求计算）；T₁温度下平衡体系中．c（ROH ）为

0.76

 mol?L一1
（2）15～20min范围内用甲酸酯表示的平均反应速率为

0.009

 mol?L^-1?min^-1，（不要求写出计算过程）．
（3）根据题给数据分析，从影响反应速率的角度来看，生成物甲酸在该反应中还起到了

催化剂

的作用．

Answer 1

分析：（1）依据平衡常数概念列式得到；由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸某酯的转化率为24%，计算出平衡时反应混合物各物质的物质的量，代入表达式计算；
（2）由图表可知，15min时，甲酸某酯的转化率为6.7%；20min时，甲酸某酯的转化率为11.2%，两次时刻剩余的甲酸某酯的物质的量之差，即为15～20min范围内甲酸某酯的减少量；根据题目图表可知反应速率为单位时间内物质的量的变化，15～20min范围内甲酸某酯的平均速率为

△n

△t

，据此求解；
（3）甲酸具有催化作用，加快反应，开始氢离子浓度小，催化效果不明显，随着反应进行氢离子浓度增大，催化效果明显，甲酸增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，当达到平衡时，反应速率几乎不变；

解答：解：（1）某种甲酸酯水解反应方程式为：HCOOR（l）+H₂O（l）?HCOOH（l）+ROH （l），反应平衡常数K=

c(ROH)c(HCOOH)

c(HCOOR)c(H2O)

；由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸某酯的转化率为24%，所以甲酸某酯转化的物质的量为1.00×24%=0.24mol，结合方程式可计算得平衡时，甲酸某酯物质的量=0.76mol，水的物质的量1.75mol，甲酸的物质的量=0.25mol，某醇的物质的量=0.76mol；
故答案为：

c(ROH)c(HCOOH)

c(HCOOR)c(H2O)

；0.76mol；
（2）15min时，甲酸某酯的转化率为6.7%，所以15min时，甲酸某酯的物质的量为1-1.00mol×6.7%=0.933mol；20min时，甲酸甲酯的转化率为11.2%所以20min时，甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol×11.2%=0.888mol，所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol-0.888mol=0.045mol，则甲酸甲酯的平均速率=0.045mol/5min=0.009mol?min^-1．
故答案为：0.009mol?min^-1；
（3）从题给数据不难看出，平均速率的变化随转化率的增大先增大再减小，后保持不变．因为反应开始甲酸甲酯的浓度大，所以反应速率较大，后随着反应进行甲酸甲酯的浓度减小，反应速率减小，当达到平衡时，反应速率几乎不变．①反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢．②反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大．③反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零．
故答案为：催化剂；

点评：本题考查考生对化学反应速率概念，化学平衡的了解及其影响因素的理解，对化学平衡常数简单计算的掌握，注重考查学生知识迁移、读图及表达能力．