甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，可由H2与CO或CO2反应制备，主要用于制备羧基甲...

甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，可由H2与CO或CO2反应制备，主要用于制备羧基甲酯等。

(1)水杨酸甲酯是无色透明油状液体，密度为1.54g·cm-3，常作为医药制剂的赋香剂。制备及提纯水杨酸甲酯的实验步骤如下：

步骤1.在三口烧瓶中加入3.5g(0.025mol)水杨酸、15mL(0.375mol)甲醇、1mL浓硫酸，几粒沸石，在85~95℃加热回流1.5h(装置如图所示)。

步骤2.向回收甲醇后剩余液中加入10mL水，振荡、静置，分液出有机相。

步骤3.有机相依次用水、10%Na2CO3溶液、水洗涤。

步骤4.干燥，蒸馏并收集221~224℃馏分。

①图中仪器W的名称是___。

②步骤3，第一次水洗的主要目的是___；第二次水洗的目的是___。

③合成水杨酸甲酯的化学方程式为___；实验中加入过量甲醇的目的是___。

(2)工业上制备甲醇的主要反应有：

(Ⅰ)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 ΔH1　　　　 平衡常数K1

(Ⅱ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH2　　　　 平衡常数K2

(Ⅲ)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　 ΔH3　　　　 平衡常数K3

维持=75：25，CO、CO2以及n(CO2)：n(CO)=1：2，用不同催化剂时甲醇的产率随温度的变化如图所示：

①平衡常数K3=___(用K1、K2表示)；△H1___0(填“>"或“<”)。

②下列叙述正确的是___ (填标号)。

A.催化剂Cu/ZnO不能催化反应(I)

B.催化剂Cu/ZnO在温度低于480K时活性很低

C.图中a点所示条件下，延长反应时间能提高甲醇的产率

D.图中b点所示条件下，若增加H2的浓度不能提高甲醇的产率

③400K时向某恒容密闭容器中充入CO和H2，使c(CO)=0.10mol·L-1，c(H2)=0.20mol·L-1，且只发生反应(II)；平衡时c(CH3OH)=0.08mol·L-1。该温度下反应(II)的平衡常数为___。

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甲酸甲酯是重要有机化工原料，制备反应为CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g) ΔH<0；相同时间内，在容积固定的密闭容器中，使反应在不同温度下进行(起始投料比均为1)，相同时间内测得CO的转化率随温度变化的曲线如下图。下列说法中不正确的是

A. 70~80℃，CO转化率随温度升高而增大，其原因是升高温度反应速率增大

B. 85~90℃，CO转化率随温度升高而降低，其原因可能是升高温度平衡逆向移动

C. d点和e点的平衡常数：Kd < Ke

D. a点对应的CO的转化率与CH3OH的转化率相同

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苯甲酸甲酯是重要的化工原料，某化学兴趣小组仿照实验室制乙酸乙酯的原理以苯甲酸（C6H5COOH）和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。有关数据如下：

I．合成苯甲酸甲酯粗产品

在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒碎瓷片，在圆底烧瓶上连接冷凝回流装置后，小心加热2小时，得苯甲酸甲酯粗产品。

回答下列问题：

（1）该反应的化学方程式为__________，该反应的原子利用率是_______。

己知：原子利用率=（预期产物的总质量/全部反应物的总质量）×100%

（2）实验中，应选择（如下图）_____（填序号）作为冷凝回流装置，该仪器的名称为______。

（3）使用过量甲醇的原因是__________。

Ⅱ．粗产品的精制

苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制。

（4）饱和碳酸钠溶液的作用是________，操作a的名称为________。

（5）由于有机层和水层的密度比较接近，兴趣小组的同学无法直接判断有机层在上层还是下层，请你设计简单易行的方案，简述实验方法，可能的现象及结论__________。

（6）该实验中制得苯甲酸甲酯8.30g，则苯甲酸甲酯的产率为________。

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（14分）苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，有机化学中通过酯化反应原理，可以进行苯甲酸甲酯的合成。有关物质的物理性质、实验装置如下所示：

实验一：制取苯甲酸甲酯

在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇，边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸，按图A连接仪器并实验。

(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为_______________               _________。

(2)大试管Ⅰ中除了装有15g苯甲酸和一定量的甲醇和一定量浓硫酸外还需要加入

________。

(3)中学实验室中制取乙酸乙酯时为了提高酯的产率可以采取的措施有________

__________________   ________ 。

实验二：提纯苯甲酸甲酯

该实验要先利用图B装置把图A中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯，再利用图C装置进行蒸馏提纯

(4)用图B装置进行水洗提纯时，B装置中固体Na₂CO₃作用是________。

(5)用图C装置进行蒸馏提纯时，当温度计显示______时，可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。

实验三：探究浓硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用

(6)比较有、无浓硫酸存在条件下酯化反应进行的快慢，在其他实验条件相同时需要测量的实验数据是________。

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苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，有机化学中通过酯化反应原理，可以进行苯甲酸甲酯的合成。有关物质的物理性质、实验装置如下所示：

实验一：制取苯甲酸甲酯：在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇，边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸，按图A连接仪器并实验。

（1）苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为______________________。

（2）大试管Ⅰ中除了装有15g苯甲酸和一定量的甲醇和沸石外还需要加入一定量浓硫酸，浓硫酸的作用是　　 　　　　　　 　　 。

（3）实验室制取乙酸乙酯时，为了除去乙酸乙酯中混有的乙酸所用试剂为　　 　　　　　 　　 。

实验二：提纯苯甲酸甲酯：该实验要先把图A中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯，再利用图B装置进行蒸馏提纯

（4）水洗提纯时所进行的操作为（填操作名称）　　　　　　　　　　　　 。

（5）用图B装置进行蒸馏提纯时，当温度计显示　　 　　　　　　 时，可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。

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（题文）甲醇是重要的化工原料，CO和CO2均可用于合成甲醇。用CO2来生产甲醇的反应方程式为：CO2(g)+3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g)　 △H1

（1）已知：

2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)　　　 △H2

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)　　　 △H3

则CO(g)+ 2H2(g)＝CH3OH(g)　 △H4＝_______

（2）由CO合成甲醇时，CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。P点和Q点的平衡常数的大小KP____ KQ (填“大于”、“小于”或“等于”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是________________。

（3）一定温度下，向2 L密闭容器中加入1 mol CH3OH(g)，发生反应CH3OH(g) ＝CO(g)+ 2H2(g)，CO的体积分数随时间的变化如图所示。

①反应达到平衡状态的标志是___________。

A．气体的密度不变　　　

B．气体的压强保持不变

C．υ正（CH3OH）=2υ正(H2)　

D．υ正(H2)=2υ逆（CO）

②该温度下，CO(g)+ 2H2(g)＝CH3OH(g)的平衡常数K=_________。

③若在t1时刻再加入1mol CH3OH(g)，在t2 时刻重新达到平衡，请在图上画出CO的体积分数随时间变化的曲线（不要求计算具体数值，画出变化的趋势和范围即可）_______。

（4）以CH3OH为燃料(以KOH溶液作电解质溶液)可制成CH3OH燃料电池。负极的电极反应式为_________________________。

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聚乙烯醇()为常见的滴眼液的主要成分，其生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯。用副产物乙酸甲酯催化醇解反应可制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式为：CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l) ΔH。已知：υ正= k正χ(CH3COOCH3)•χ(C6H13OH)，υ逆= k逆χ(CH3COOC6H13)•χ(CH3OH)，其中υ正、υ逆 为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，χ为各组分的物质的量分数。

(1)反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1:1投料，测得348K、343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如图所示：

348K指的是曲线_______(填“①”“②”或“③”)，判断的理由是_________；该醇解反应的ΔH_________0(填“>”或“<”)。

(2)338K时，以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=________；A、B、C、D四点中，υ正最大的是_______，υ逆最大的是_______。

(3)343K时，将己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1:1、1:2和2:1做为初始投料。则达到平衡后，初始投料比_______时，乙酸甲酯转化率最大。

(4)该醇解反应使用离子交换树脂作催化剂，下列关于该催化剂的说法正确的是______。

a. 参与了醇解反应，但并不改变反应历程

b. 使k正和k逆增大相同倍数

c. 降低了醇解反应的活化能

d. 提高乙酸甲酯的平衡转化率

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（12分）苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某化学小组采用如下图装置，以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的物理性质见下表所示：

Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol 甲醇,再小心加入 3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒沸石，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品。

（1）甲装置的作用是：　　　　　　　　　 ；冷却水从 　　　　 （填“a”或“b”）口进入。

（2）化学小组在实验中用过量的反应物甲醇，其理由是　　　　　　　　　　　　　　　 。

Ⅱ．粗产品的精制

苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制

（1）试剂1可以是　　　　　 （填编号），作用是　　　　　　　　　　　　　 。

A.稀硫酸　　　　　　　 B.碳酸钠溶液　　　　 C. 乙醇

（2）操作2中，收集产品时，控制的温度应在　　　　 ℃左右。

（3）实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g，则苯甲酸的转化率为　　　　　　　 （结果保留三位有效数字）。

（4）本实验制得的苯甲酸甲酯的产量低于理论产量，可能的原因是　　　 （填编号）。

A．蒸馏时从100℃开始收集产品　　 B．甲醇用量多了　　 C．制备粗品时苯甲酸被蒸出

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甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-58 kJ/mol

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是_________________。

（2）△H1=______kJ/mol，①反应正向的熵变△S___0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图象如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tAmol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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