丙烷制备丙烯已成为制备丙烯的重要方法之一.
方法I:丙烷脱氢制丙烯:
①C3H8(g)
方法II:丙烷氧化脱氢制丙烯:(投料为C3H8和CO2)
②C3H8(g)+CO2(g)
③CO2(g)+H2(g)
已知:
键能/kJ•mol-1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
(2)模拟方法I制丙烯,在体积可变的反应器中,恒温,维持体系总压强恒定为0.1MPa,加入1mol C3H8(g)时体积为50L,再加入8.5mol水蒸汽作为稀释剂,反应t分钟达到平衡,测得丙烷0.5mol,已知:分压=物质的量分数×总压强.
①计算该温度下反应I的平衡常数K=___.
②常压下,温度为600K~1000K,水烃比M=10(水烃比是指投料中水蒸汽和丙烷的物质的量之比)时丙烷脱氢平衡转化率与温度变化的曲线如图1,在图1中画出水烃比M=8时的曲线.
(3)模拟方法II制丙烯,在恒温恒容条件下充入物质的量之比为1:1的丙烷和二氧化碳气体,一段时间后达到平衡,则下列可以判断容器内反应体系达到平衡的是___.
A.v正(C3H8)=v逆(C3H6) B.平均相对分子质量不再变化
C.气体密度不再变化 D.丙烷和二氧化碳的物质的量比值不再变化
(4)在相同条件下模拟方法I与方法II,测得丙烷的平衡转化率与温度的关系如图2所示,图2中方法II对应的曲线是___(填“M”或“N”),从化学平衡的角度解释丙烷平衡转化率M高于N的原因___.
(5)恒温,密闭容器中投入丙烷发生反应①,某压强下反应t时刻后测得丙烷的转化率,然后保持其它初始实验条件不变,分别在不同压强下,重复上述实验,经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化趋势图可能图3中的是___.