丙烯是一種重要的化工原料，可以在催化劑作用下，由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備。
反應Ⅰ（直接脫氫）：C₃H₈（g）═C₃H₆（g）+H₂（g）△H₁=+125kJ?mol^-1
反應Ⅱ（氧化脫氫）：C₃H₈（g）+

1

2

O₂（g）═C₃H₆（g）+H₂O（g）△H₂=-118kJ?mol^-1
（1）已知鍵能：E（C-H）=416kJ?mol^-1，E（H-H）=436kJ?mol^-1。由此計算生成1mol碳碳π鍵放出的能量為

271

271

kJ。
（2）對于反應Ⅰ，總壓恒定為100kPa,在密閉容器中通入C₃H₈和N₂的混合氣體（N₂不參與反應），從平衡移動的角度判斷，達到平衡后“通入N₂”的作用是

減小氣體濃度，使平衡正向移動，提高C₃H₈轉(zhuǎn)化率

減小氣體濃度，使平衡正向移動，提高C₃H₈轉(zhuǎn)化率

；在溫度為T₁時，C₃H₈的平衡轉(zhuǎn)化率與通入氣體中C₃H₈的物質(zhì)的量分數(shù)的關系如圖a所示，計算T₁時反應Ⅰ的平衡常數(shù)K_p=

16.7

16.7

kPa（以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)，保留一位小數(shù)）。

（3）在溫度為T₂時，通入氣體分壓比為p（C₃H₈）：p（O₂）：p（N₂）=10：5：85的混合氣體，各組分氣體的分壓隨時間的變化關系如圖b所示。0～1.2s生成C₃H₆的平均速率為

2

2

kPa?s^-1；在反應一段時間后，C₃H₈和O₂的消耗速率比小于2：1的原因為

H₂和C₃H₆都消耗O₂

H₂和C₃H₆都消耗O₂

。
（4）恒溫剛性密閉容器中通入氣體分壓比為p（C₃H₈）：p（O₂）：p（N₂）=2：13：85的混合氣體，已知某反應條件下只發(fā)生如下反應（ k,k′為速率常數(shù)）：
反應Ⅱ：2C₃H₈（g）+O₂（g）═2C₃H₆（g）+2H₂O（g）k
反應Ⅲ：2C₃H₆（g）+9O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（g）k′
實驗測得丙烯的凈生成速率方程為v（C₃H₆）=kp（C₃H₈）-k′p（C₃H₆），可推測丙烯的濃度隨時間的變化趨勢為

先增大后減小

先增大后減小

，其理由是

反應開始時，體系中主要發(fā)生反應Ⅱ，c（C₃H₆）逐漸增大，隨著反應進行，p（C₃H₈）減小，p（C₃H₆）增大，v（C₃H₆）減小，體系中主要發(fā)生反應Ⅲ，c（C₃H₆）逐漸減小

反應開始時，體系中主要發(fā)生反應Ⅱ，c（C₃H₆）逐漸增大，隨著反應進行，p（C₃H₈）減小，p（C₃H₆）增大，v（C₃H₆）減小，體系中主要發(fā)生反應Ⅲ，c（C₃H₆）逐漸減小

。