Question

【题目】醇是重要的有机化工原料。一定条件下，甲醇可同时发生下面两个反应：

i .2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）

ii.2CH3OH（g）C2H4（g）＋2H2O（g）

I．上述反应过程中能量变化如图所示：

（1）在某密闭容器中，充入一定量CH3OH（g）发生上述两个反应，反应________（填“i”或“ii”）的速率较大，其原因为___________。若在容器中加入催化剂，使ii的反应速率增大，则E1和E2-E1的变化是：E1__________；E2－E1___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）已知：CH3CH2OH（g）=CH3OCH3（g） ΔH =＋50.7 kJ·mol－1。则乙烯气相直接水合反应C2H4（g）＋H2O（g）=C2H5OH（g）的ΔH= 。

（3）若在容积为2 L的恒容密闭容器中发生i 、ii反应，当起始投料为2 mol CH3OH（g） 的消耗量为80%时容器中气体的平均相对分子质量为 。

Answer 1

【答案】

（1）i 该反应的活化能较小 减小 不变

（2）－45.5kJ·mol－1（3）32

【解析】

试题分析：

（1）根据反应过程中能量变化图可知i反应的活化能较小，所以化学反应速率较快，催化剂能降低反应的活化能，但不会改变反应的反应热，所以若在容器中加入催化剂，使ii的反应速率增大，则E1减小，E2－E1不变。

（2）已知热化学方程式①：CH3CH2OH（g）=CH3OCH3（g）ΔH=＋50.7kJ·mol－1，

②2CH3OH（g）C2H4（g）＋2H2O（g）ΔH=－29.1kJ·mol－1，

③2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）ΔH=－23.9kJ·mol－1，

根据盖斯定律，③－①－②可得，

C2H4（g）＋2H2O（g）=C2H5OH（g） ΔH =－45.5kJ·mol－1。

（3）根据2CH3OH（g）C2H4（g）＋2H2O（g）和C2H4（g）＋H2O（g）=C2H5OH（g）相加可得，反应前后的气体物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量不变，仍为32。