Question

【題目】丙烯(C3H6)是重要的有機化工原料。下圖為丙烷直接脫氫法中丙烷和丙烯的平衡體積分數(shù)與溫度、壓強的關系(圖中的壓強分別為104Pa和105 Pa)。

①104 Pa時，圖中表示丙烯的曲線是____(填“ⅰ”、“ⅱ”、“�！�或“ⅳ”)。

②104 Pa、500 ℃時，主反應用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp=_____(已知：氣體分壓=氣體總壓×體積分數(shù))。

Answer 1

【答案】ⅰ 3.3×103Pa

【解析】

①根據(jù)反應是體積增大的吸熱反應，再根據(jù)溫度，壓強的改變，平衡的移動來分析，得出答案。

②根據(jù)三段式建立關系，利用壓強來求壓強平衡常數(shù)。

①丙烷脫氫制丙烯為氣體體積增大的反應，吸熱反應，增大壓強，平衡向逆反應方向移動，丙烯的平衡體積分數(shù)減小，升高溫度，平衡正向移動，丙烯量增加，故曲線ⅰ代表104 Pa時丙烯的平衡體積分數(shù)，故答案為：ⅰ；

②104 Pa、500 ℃時，丙烯的平衡體積分數(shù)為33%，設起始丙烷為1mol，轉化率為x，由題意建立如下三段式：

C3H8（g）C3H6（g）+H2（g）

開始： 1mol 0 0

轉化： xmol xmol xmol

平衡： (1-x) mol xmol xmol

則由丙烯的平衡體積分數(shù)為33%可得，，解得x≈0.5，丙烷、丙烯和氫氣的分壓均為 Pa，則用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)，故答案為：3.3×103Pa。