异丙醇 可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯 的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：

Ⅰ.

Ⅱ.

回答下列问题：

(1) 已知 ，则 燃烧生成 和 的热化学方程式为 。

(2) 在 下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：

① 内， ；

②t 16( 填 “>”“<” 或 “=”) 。

(3) 在恒温刚性密闭容器中，反应 Ⅰ 、 Ⅱ 均达到平衡的判据是 ( 填标号 ) 。

a. 的分压不变 b. 混合气体密度不变

c. d.

(4) 在一定条件下，若反应 Ⅰ 、 Ⅱ 的转化率分别为 98% 和 40% ，则丙烯的产率为 。

(5) 下图为反应 Ⅰ 、 Ⅱ 达到平衡时 与温度的关系曲线。

( 已知：对于可逆反应 ，任意时刻 ，式中 ) 表示物质 × 的分压 )

① 在 恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应 Ⅰ 的的状态最有可能对应图中的 点 ( 填 “ 甲 ”“ 乙 ” 或 “ 丙 ”) ，判断依据是 。

② 时，在密闭容器中加入一定量的 ，体系达到平衡后，测得 的分压为 ，则水蒸气的分压为 ( 用含 x 的代数式表示 ) 。

答案

(1)

(2)     190     >

(3)ad

(4)58.8%

(5) 甲     反应 I 平衡曲线为 N ，恒压时充入水蒸气，

【详解】（ 1 ）设 Ⅲ ，根据盖斯定律 Ⅲ-2×Ⅰ 得 。

（ 2 ） ① 内， ，则 ；

② 、 、 ， △ c (H ₂ O) 逐渐减小，说明反应速率减小， 内， Δ c (H ₂ O)=400ppm ， 内， Δ c (H ₂ O)=400ppm ，则 t-12>4 ，即 t>16 。

（ 3 ） a ． H ₂ O 的分压不变，则 C ₃ H ₆ 的分压也不变，反应 1 、 Ⅱ 各组分分压不变，反应 1 、 Ⅱ 均达到平衡， a 正确；

b ．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，不能作为反应 I 、 Ⅱ 均达到平衡的判据， b 错误；

c ．当 时，反应不一定达到平衡，不能作为反应 1 、 Ⅱ 均达到平衡的判据， c 错误；

d ． ，说明正逆反应速率相等，反应 I 达平衡，各组分分压不变， C ₃ H ₆ 的分压不变，说明反应 Ⅱ 也达平衡， d 正确；

故选 ad 。

（ 4 ）设 C ₃ H ₈ O 的物质的量为 1mol ，若 lmol C ₃ H ₈ O 完全反应，理论上生成 1mol C ₃ H ₆ ，因为反应 Ⅰ 、 Ⅱ 的转化率分别为 98% 和 40% ，反应 I 生成 1mol×98%=0.98mol C ₃ H ₆ ，反应 Ⅱ 消耗了 40% C ₃ H ₆ ，则达平衡时 C ₃ H ₆ 的物质的量为 0.98mol×(1-40%)=0.588mol ，所以丙烯的产率为 =58.8% 。

（ 5 ） ① 反应 I 为气体体积增大的吸热反应，反应 Ⅱ 为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应 I 正向移动， 逐渐增大，反应 Ⅱ 逆向移动， 逐渐减小，即反应 I 为平衡曲线为 N ，反应 Ⅱ 平衡曲线为 M ；在 350℃ 恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应 I 而言，相当于增大生成物浓度，使得 > ，即 lg 增大，反应 I 的状态最有可能对应图中的甲；

② 由图可知， 350°C 时达平衡后， =0 ，则 350℃ 时 = =1 ，设水蒸气的平衡分压为 a MPa ，则反应 II 的 C ₃ H ₆ 起始分压为 a MPa ，对反应 Ⅱ 列三段式有

，解得 a= MPa 。