工業上制二甲醚是在一定溫度、壓強和催化劑作用下進行的,反應器中發生了下列反應:
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
反應過程中有關反應能量變化如圖甲所示。

請回答:
(1)①△H4為 204.1kJ?mol-1204.1kJ?mol-1。
②反應速率較大的是 ⅡⅡ(填序號“Ⅱ”或“Ⅲ”),說明原因:反應Ⅱ的活化能低,在相同條件下反應速率較大反應Ⅱ的活化能低,在相同條件下反應速率較大。
(2)合成二甲醚往往選用硅鋁混合物作催化劑,硅鋁比例不同,生成二甲醚或乙烯的物質的量分數不同。硅鋁比與產物選擇性如圖乙所示,圖中A點和B點的平衡常數比較:KA==KB(填“>”、“=”或“<”)。根據以上兩條曲線,寫出其中一條變化規律:溫度越高,二甲醚的選擇性越大溫度越高,二甲醚的選擇性越大(一條即可)。
(3)兩個恒容密閉容器中,投入量相等的CH3OH,分別于523K、583K溫度下反應,若只按Ⅲ發生反應,則平衡時體系中物質的平均摩爾質量M(523K) <<M(583K)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)若在恒容條件下,最初向容器中通入1molCO、2molH2,在適當催化劑、溫度下只按Ⅳ發生反應。測得開始時容器總壓為300kPa,反應經2min達到平衡且CO的平衡轉化率為50%,則0~2min內CO的平均速率為 2525Pa/min,該溫度下的平衡常數Kp為 2.5×10-92.5×10-9Pa-4。
【答案】204.1kJ?mol-1;Ⅱ;反應Ⅱ的活化能低,在相同條件下反應速率較大;=;溫度越高,二甲醚的選擇性越大;<;25;2.5×10-9
【解答】
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