甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3+H2O⇌HCOOH+CH3OH-Q（Q＞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量如表．甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应

Question

甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH₃+H₂O⇌HCOOH+CH₃OH-Q（Q＞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量如表．甲酸甲酯转化率在温度T₁下随反应时间（t）的变化如图：

组分	物质的量/mol
HCOOCH3	1.00
H2O	1.99
HCOOH	0.01
CH3OH	0.52

（1）上述反应的平衡常数表达式为K=

(c(HCOOH)•c(CH3OH))/(c(HCOOCH3)•c(H2O))

(c(HCOOH)•c(CH3OH))/(c(HCOOCH3)•c(H2O))

．
（2）计算15～20min范围内：甲酸甲酯的减少量为______mol，甲酸甲酯的平均反应速率为______mol/min；80～90min范围内甲酸甲酯的平均反应速率为______ mol/min．
（3）依据以上数据，推断该反应在10min后反应速率迅速加快的原因：______．
（4）其他条件不变，提高温度为T₂，在答题卡框图中画出温度T₂下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图．

Answer 1

（1）HCOOCH₃+H₂O⇌HCOOH+CH₃OH的平衡常数表达式k=(c(HCOOH)•c(CH3OH))/(c(HCOOCH3)•c(H2O))，
故答案为：(c(HCOOH)•c(CH3OH))/(c(HCOOCH3)•c(H2O))；
（2）15min时，甲酸甲酯的转化率为6.7%，所以15min时，甲酸甲酯的物质的量为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．
由图可知，80～90min常用平衡转化，甲酸甲酯的物质的量变化为0，反应速率为0；
故答案为：0.04；0.009；0；
（3）从图中转化率不难看出，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，故反应在10min后反应速率迅速加快的原因为：该反应中甲酸具有催化作用，甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大，
故答案为：该反应中甲酸具有催化作用，甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大；
（4）因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘图时要注意T₂达到平衡的时间要小于T₁，又该反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，甲酸甲酯的转化率增大，所以绘图时要注意T₂达到平衡时的平台要高于T₁，
故答案为：．