Question

2．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，充人一定量CH₃OH（g）发生上述两个反应，反应i（填“i”或“ii”）的速率较大，其原因为该反应的活化能较小．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减小；E₂-E₁不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）已知：CH₃CH₂OH（g）=CH₃OCH₃（g）△H=+50.7kJ•mol^-1．则乙烯气相直接水合反应C₂H₄（g）+H₂O（g）=C₂H₅OH（g）的△H=-45.5kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）如图分析可知，反应的活化能越小反应速率越快，加入催化剂能降低反应的活化能，催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差即反应热不变．
（2）分析图象2CH₃OH（g）?C₂H₄（g）+2H₂O（g）△H=-29.1KJ/mol，2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.9KJ/mol，CH₃CH₂OH（g）=CH₃OCH₃（g）△H=+50.7kJ．mol^-1．则乙烯气相直接水合反应C₂H₄（g）+H₂O（g）=C₂H₅OH（g）的热化学方程式可以依据盖斯定律计算得到．

解答 解：（1）反应的活化能越小反应速率越快，在某密闭容器中，充人一定量CH₃OH（g）发生上述两个反应中反应i和ii相比，反应i的活化能小，反应速率快，加入催化剂改变了反应的途径，降低反应所需的活化能，所以E₁和E₂的变化是减小，催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差即反应热不变，E₂-E₁的大小为反应的焓变，活化能大小对该反应的反应热无影响，故答案为：ⅰ；该反应的活化能较小；减小；不变；
（2）分析图象得到反应①2CH₃OH（g）?C₂H₄（g）+2H₂O（g）△H=-29.1KJ/mol，
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.9KJ/mol，
③CH₃CH₂OH（g）=CH₃OCH₃（g）△H=+50.7kJ．mol^-1．
依据盖斯定律②-①-③得到乙烯气相直接水合反应的热化学方程式为：C₂H₄（g）+H₂O（g）=C₂H₅OH（g）△H=-45.5 kJ•mol^-1，故答案为：-45.5 kJ•mol^-1．

点评 本题考查了化学平衡、平衡常数的影响因素分析判断，注意图象分析和热化学方程式的分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．