丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱…——2021 高考化学第 19 题答案解析

【答案】 （1）271 （2） ①. 减小气体浓度，使平衡右移，提高C3H8(g)转化率 ②. 16.7
（3） ①. 2 ②. H2 和 C3H6 都消耗 O2
（4） ①. 先增大后减小 ②. 反应开始时，体系中主要发生反应Ⅱ，c(C3H6)逐渐增大，随着反应进
行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅲ，c(C3H6)逐渐减小
【解析】
【分析】

【小问 1 详解】
由$C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)$△$H1=+125kJ$·mol-1 可知反应需要中断裂2mol C—H 键、 形成1mol 碳碳π 键和1mol
H—H 键，436kJ·mol-1×2- E (碳碳 π 键) = +125kJ.mol-1，解得：E(碳碳 π 键)= 271kJ. mol-1，所以形成 1mol 碳
碳 π 键放出的能量为 271kJ；
【小问 2 详解】
达到平衡后，通入N2，由于总压恒定为100kPa，则容器体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动，即向
正反应方向移动，C3H8(g)的转化率增大；根据图a，C3H8 的物质的量分数为 0.4 时，其平衡转化率为 50%；
假设混合气体为 1mol，则起始时 C3H8 为 0.4mol，N2 为 0.6mol，运用三段式法计算：
3 8 2 3 6C H H (g) + C H (g)mol 0.40 0 0mol 0.20 0.20 0.20mol 0.20 0.20 0.20ƒ开始量变化量平衡量
由于总压恒定为 100kPa，平衡时C3H8 为 0.2mol，C3H6 为 0.2mol，H2 为 0.2mol，N2 为 0.6mol，则C3H8(g)、
C3H6(g)、H2(g)的分压均为：100KPa× 0.2mol1.2mol
= 100kPa6
故 T1 时反应Ⅰ的平衡常数
$KP=$
100 100kPa kPa6 6100kPa6´
=16.7KkPa。
【小问 3 详解】
0 ~ 1.2s内 C3H6 的分压由 0 增大为 2.4kPa，则生成 3 6C H的平均速率为 2.4kPa1.2s
=2kPa·s-1；若只发生反应
Ⅰ、Ⅱ，C3H6 的分压应大于H2 和 H2O 的分压，但由图 b 知，随着反应进行，分压 p(H2O)>p(C3H6)>p(H2)，
且有 CO2 生成，H2 分压降低，故体系中还发生反应：C3H6+ 92
$O2=3CO2+3H2O$，$H2+ 12O2=H2O$，消耗 O2，
因此 C3H8 和 O2 的消耗速率比小于 2∶1；
【小问 4 详解】
反应开始时，反应Ⅱ向右进行，c(C3H6)逐渐增大，且体系中以反应Ⅱ为主，随着反应进行，p(C3H8)减小，
p(C3H6)增大， 使得v (C3H6)减小， 体系中以反应Ⅲ为主， 因此丙烯的浓度随时间的变化趋势为先增大后减小。