题目内容

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

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.

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