乙烯是重要的化工原料，科研工作者正在探索和研發(fā)制備乙烯的新方法。
Ⅰ.甲烷在一定條件下脫氫可生成乙烯：2CH₄（g）

催化劑

C₂H₄（g）+H₂（g）△H＞0
（1）活化能E_a正

＞

＞

E_a逆（填“＞”、“=”或“＜”，下同）；k_正、k_逆表示速率常數(shù)，當(dāng)升高溫度時(shí)，k_正增大的倍數(shù)

＞

＞

k_逆增大的倍數(shù)。
Ⅱ.利用生物無水乙醇催化脫水制備乙烯
主反應(yīng)?。篊₂H₅OH（g）

催化劑

C₂H₄（g）+H₂O（g）△H₁=+45.5kJ/mol
副反應(yīng)ⅱ：2C₂H₅OH（g）

催化劑

C₂H₅OC₂H₅（g）+H₂O（g）△H₂=-19.0kJ/mol
副反應(yīng)ⅲ：C₂H₅OC₂H₅（g）

催化劑

2C₂H₄（g）+H₂O（g）△H₃
（2）△H₃=

+110kJ/mol

+110kJ/mol

。
（3）在2L恒容密閉容器中充入2mol C₂H₅OH（g）和一定量的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，平衡體系中含碳組分的物質(zhì)的量（乙醇、X、Y物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之和為1）隨溫度的變化如圖1所示。

①圖中Y代表

C₂H₄

C₂H₄

（填“C₂H₄”或“C₂H₅OC₂H₅”），請(qǐng)解釋原因

生成C₂H₄的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，C₂H₄的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大

生成C₂H₄的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，C₂H₄的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大

。
②主反應(yīng)ⅰ在A點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)標(biāo)志為

ab

ab

。（填序號(hào)）
a.乙烯濃度不再變化
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化
c.混合氣體的密度不隨時(shí)間變化
d.△H不再變化
③380℃設(shè)乙醇完全反應(yīng)，則反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)K=

20

9

20

9

。
（4）用CO₂制備乙醇：在經(jīng)CO₂飽和處理的KHCO₃電解液中（CO₂足量），電解活化CO₂制備乙醇的原理如圖2所示。
①陰極的電極反應(yīng)式為

14CO₂+12e^-+9H₂O=CH₃CH₂OH+12HCO₃^-

14CO₂+12e^-+9H₂O=CH₃CH₂OH+12HCO₃^-

。
②從電解質(zhì)溶液中分離出乙醇的操作方法是

蒸餾

蒸餾

。