將煤炭轉化為烯烴（乙烯、丙烯等）既可以減少CO₂的排放，又可以制備重要的化工原料。該過程先轉化為二甲醚CH₃OCH₃，再轉化為烯烴。
（1）制備二甲醚主要反應
反應Ⅰ：C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）      ΔH₁=+131.3kJ/mol
反應Ⅱ：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）  ΔH₂=-547.4kJ/mol
反應Ⅲ：2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）  ΔH₃=+85.2kJ/mol
①“反應Ⅰ”能自發(fā)進行的條件是

高溫

高溫

（填“高溫”“低溫”或“任意溫度”）。
②某反應X的平衡常數(shù)表達式為K_p=

p

（

CH

3

OCH

3

）

p

（

CO

）

?

p

3

（

H

2

）

，則反應X的熱化學方程式為

C（s）+CO（g）+3H₂（g）?CH₃OCH₃（g）ΔH=-878.3kJ/mol

C（s）+CO（g）+3H₂（g）?CH₃OCH₃（g）ΔH=-878.3kJ/mol

。
（2）二甲醚制備烯烴的主要反應
反應IV：2CH₃OCH₃（g）?C₂H₄（g）+2CH₃OH（g）  ΔH₄=+196.3kJ/mol
反應V：C₂H₄（g）+CH₃OCH₃（g）?C₃H₆（g）+CH₃OH（g）   ΔH₅=-48.1kJ/mol
①該反應過程常用的催化劑有兩種，ZSM-5以及SAPO-34，它們都是多孔籠狀結構，ZSM-5籠狀孔徑約為0.55nm,SAPO-34約為0.4nm。相同條件下，催化劑SAPO-34反應獲得的產物中，n（C₂H₄）：n（C₃H₆）更大的原因是

SAPO-34孔徑較小，體積較小的乙烯更易在其表面吸附、脫吸附

SAPO-34孔徑較小，體積較小的乙烯更易在其表面吸附、脫吸附

。
②一定溫度下，在體積為1L密閉容器中，投入2molCH₃OCH₃發(fā)生“反應Ⅳ”和“反應V”，初始總壓為p₀，反應到達平衡時總壓為1.2p₀，且n（C₂H₄）：n（C₃H₆）=1：1。則平衡時體系中轉化率α（CH₃OCH₃）=

50%

50%

，“反應V”的平衡常數(shù)K_p=

1

1

。
③有理論推測“反應V”的速率方程為：v=k?[y（C₂H₄）?y（CH₃OCH₃）-

y

（

C

H

3

OH

）

?

y

（

C

3

H

6

）

K

P

，y（i）分別表示相應的物質的量分數(shù)，K_p為平衡常數(shù)，k為反應的速率常數(shù)，溫度升高時k值增大。在氣體組成和催化劑一定的情況下，反應速率隨溫度變化的曲線如圖2所示。溫度升高時，該反應的K_p

減小

減小

（填“增大”或“減小”）。根據速率方程分析，T＞T_m時v逐漸減小的原因是

K_p減小對v的降低大于k增加對v的升高

K_p減小對v的降低大于k增加對v的升高

。