2.丙烯是重要的有機(jī)化工原料,丙烷脫氫是工業(yè)生產(chǎn)丙烯的重要途徑,其化學(xué)方程式為C
3H
8(g)?C
3H
6(g)+H
2(g) ΔH=+123kJ?mol
-1回答下列相關(guān)問題:
(1)一定溫度下,向1L的密閉容器中充入1molC
3H
8發(fā)生脫氫反應(yīng),經(jīng)過10min達(dá)到平衡狀態(tài),測得平衡時氣體壓強(qiáng)是開始的1.5倍。
①0~10min丙烯的化學(xué)反應(yīng)速率v(C
3H
6)=
mol
-1?L
-1?min
-1。
②下列情況能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
。
A.ΔH不變
B.C
3H
6與H
2的物質(zhì)的量之比保持不變
C.混合氣體的總壓強(qiáng)不變
D.c(C
3H
6)
正=c(C
3H
6)
逆③欲提高丙烷轉(zhuǎn)化率,采取的措施是
(填字母標(biāo)號)
A.降低溫度
B.升高溫度
C.加催化劑
D.及時分離出H
2④若在恒溫、恒壓的密閉容器中充入丙烷和氬氣發(fā)生脫氫反應(yīng),起始n(氬氣)/n(丙烷)越大,丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率越大,其原因是
。
(2)一定溫度下,向恒容密閉容器中充入1molC
3H
8,開始總壓強(qiáng)為pkPa,平衡時總壓發(fā)生變化(壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比),C
3H
8的氣體體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示:
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K
p=
(用含字母p的代數(shù)式表示,K
p是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示的平衡常數(shù),平衡分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))
②已知該反應(yīng)過程中,v
正=k
正p(C
3H
8),v
逆=k
逆p(C
3H
6)p(H
2),其中k
正、k
逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則圖中n點(diǎn)處k
逆:k
正=
。
(3)工業(yè)上,CO
2與H
2混合氣體以一定的比例和一定流速分別通過填充有倠化劑Ⅰ、Ⅱ的反應(yīng)器,CO
2轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖。在催化劑Ⅱ作用下,溫度高于T
1時,CO
2轉(zhuǎn)化率下降的原因可能是
。