工业上制二甲醚是在一定温度、压强和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-90.1kJ•mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2
Ⅲ.2CH3OH(g)⇌C2H4(g)+2H2O(g)△H3
Ⅳ.2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4
反应过程中有关反应能量变化如图甲所示。

请回答:
(1)①△H4为 204.1kJ•mol-1204.1kJ•mol-1。
②反应速率较大的是 ⅡⅡ(填序号“Ⅱ”或“Ⅲ”),说明原因:反应Ⅱ的活化能低,在相同条件下反应速率较大反应Ⅱ的活化能低,在相同条件下反应速率较大。
(2)合成二甲醚往往选用硅铝混合物作催化剂,硅铝比例不同,生成二甲醚或乙烯的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如图乙所示,图中A点和B点的平衡常数比较:KA==KB(填“>”、“=”或“<”)。根据以上两条曲线,写出其中一条变化规律:温度越高,二甲醚的选择性越大温度越高,二甲醚的选择性越大(一条即可)。
(3)两个恒容密闭容器中,投入量相等的CH3OH,分别于523K、583K温度下反应,若只按Ⅲ发生反应,则平衡时体系中物质的平均摩尔质量M(523K) <<M(583K)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)若在恒容条件下,最初向容器中通入1molCO、2molH2,在适当催化剂、温度下只按Ⅳ发生反应。测得开始时容器总压为300kPa,反应经2min达到平衡且CO的平衡转化率为50%,则0~2min内CO的平均速率为 2525Pa/min,该温度下的平衡常数Kp为 2.5×10-92.5×10-9Pa-4。
【答案】204.1kJ•mol-1;Ⅱ;反应Ⅱ的活化能低,在相同条件下反应速率较大;=;温度越高,二甲醚的选择性越大;<;25;2.5×10-9
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:12引用:1难度:0.5
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