Question

【題目】丙烯(C3H6)是重要的有機(jī)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?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系(圖中的壓強(qiáng)分別為104Pa和105 Pa)。

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

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

Answer 1

【答案】ⅰ 3.3×103Pa

【解析】

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

②根據(jù)三段式建立關(guān)系，利用壓強(qiáng)來求壓強(qiáng)平衡常數(shù)。

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

②104 Pa、500 ℃時(shí)，丙烯的平衡體積分?jǐn)?shù)為33%，設(shè)起始丙烷為1mol，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化： xmol xmol xmol

平衡： (1-x) mol xmol xmol

則由丙烯的平衡體積分?jǐn)?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(xué)平衡常數(shù)，故答案為：3.3×103Pa。