(14分)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________(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) H=+50.7 kJ·mol-1。则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的H= 。
Ⅱ,某研究小组通过控制反应条件,在三个容积均为2 L的密闭容器中只发生反应i,起始反应温度均为T℃,起始投料如下表所示:
起始投料 编号 |
CH3OH(g) |
CH3OCH3(g) |
H2O(g) |
恒温容器1 |
2 |
0 |
0 |
恒温容器2 |
0 |
2 |
2 |
绝热容器3 |
2 |
0 |
0 |
(3)比较平衡时容器1中c1(H2O)和容器2中c2(H2O)的大小:c1(H2O)________c2(H2O)(填 “>”、“<”或“=”);三个容器中反应的化学平衡常数分别记为K1、K2和K3,三者的大小关系为__________。
(4)若容器l中平衡时CH3OH(g) 的转化率为80%,则该温度下反应i的平衡常数K="______________" .