1．(2026·陕西西安高三联考)乙烯和丙烯都是重要的化工原料，甲醇和丙烷共反应制备乙烯和丙烯可大幅度降低能耗，该反应体系中存在如下反应：
I ．C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH1＝+124.2kJ·mol−1
II ．C3H8(g)CH4(g)＋C2H4(g) ΔH2＝+81.25kJ·mol−1
III ．CH4(g)＋C2H4(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH3
IV．CH3OH(g)＋H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH4＝-115.93kJ·mol−1
(1)ΔH3= 。
(2)630℃时， 向盛有催化剂的真空容器中充入1molC3H8(g)， 保持容器压强为0.1MPa， 进行反应， 当反应达到平衡时，C3H8(g)的转化率为60%，C2H4(g)的平衡分压为0.0125MPa。
①此时p(C3H6)= ， 反应II的分压平衡常数为 Kp= MPa。
②若向上述平衡体系中充入N2(g)，再次达到平衡时C3H8(g)的转化率 (填“>”“<”或“=”)60%，其原因为 。
(3)若向盛有催化剂的真空容器中按物质的量之比4：1：1充入C3H8(g)、CH3OH(g)、H2O(g)，仍在容器压强为0.1MPa 下进行反应，平衡体系中C2H4(g)和 C3H6(g)的体积分数随温度(T)的变化如图所示。解释300℃后，C3H6(g)的体积分数随温度(T)的变化的原因为 ；甲醇的作用为 。
【答案】(1)+42.95kJ·mol−1
(2) 0.0025MPa 0.00625 > I和Ⅱ均为气体分子数增大的反应，充入N2降低了各组分的分压，平衡正向移动
(3)反应Ⅱ正向进行的程度大于反应I 在低温区通过反应Ⅳ拉动反应Ⅰ的发生
【解析】(1)已知：
I ．C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH1＝+124.2kJ·mol−1
II ．C3H8(g)CH4(g)＋C2H4(g) ΔH2＝+81.25kJ·mol−1
反应Ⅲ=反应I-反应Ⅱ，则CH4(g)＋C2H4(g)C3H6(g)＋H2(g) ΔH2＝+42.95kJ·mol−1；
(2)630℃时，向盛有催化剂的真空容器中充入1molC3H8(g)，保持容器压强为0.1MPa，进行反应，当反应达到平衡时，C3H8(g)的转化率为60%，则参加反应的C3H8(g)为0.6mol，根据方程式各物质系数比均为1，反应后气体总物质的量为1.6mol，C2H4(g)的平衡分压为0.0125MPa，则C2H4(g)的物质的量为，参与反应Ⅱ的C3H8(g)为0.2mol，反应Ⅱ生成甲烷的物质的量为0.2mol；参与反应I的C3H8(g)为0.4mol，反应I 生成丙烯的物质的量为0.4mol，生成氢气的物质的量为0.4mol；平衡时容器中的C3H8(g)物质的量为0.4mol；①此时，反应Ⅱ的分压平衡常数为，②若向上述平衡体系中充入N2(g)，容器体积增大，相当于减压，平衡正向移动，再次达到平衡时C3H8(g)的转化率大于60%；
(3)300℃后，C3H8(g)的体积分数随温度(T)变化的原因为反应Ⅱ正向进行的程度大于反应I(温度升高，反应Ⅳ平衡逆向移动，氢气浓度增大使平衡逆向移动)；甲醇的作用为在低温区通过反应Ⅳ拉动反应 I的发生(或生成CH4不利于反应Ⅱ的发生)。
