丙烷、乙烯等有机物在工业上有广泛的应用，回答下列问题：（1）已知下图1为各组物质能量总和及相互间转化的能量关系，写出丙烷气体（C3H8）分解得到石墨（C）和氢气的热化学方程式

Question

丙烷、乙烯等有机物在工业上有广泛的应用，回答下列问题：
（1）已知下图1为各组物质能量总和及相互间转化的能量关系，写出丙烷气体（C₃H₈）分解得到石墨（C）和氢气的热化学方程式___．

（2）在两个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[ (n(H2))/(n(CO2))]充入H₂和CO₂，在一定条件下发生反应：2CO₂（g）+6H₂（g）⇌C₂H₄（g）+4H₂O（g）△H．CO₂的平衡转化率α（CO₂）与温度的关系如图2所示．
①此反应的平衡常数表达式K=___，P点对应温度下，K的值为___．
②该反应的△H___（填“>”“<”或“=”）0，判断的理由是___．
③氢碳比：X___（填“>”“<”或“=”）2.0．
④在氢碳比为2.0时，Q点v（逆）___（填“>”“<”或“=”）P点的v（逆）．

Answer 1

（1）根据能量变化示意图可知，丙烷气体（C₃H₈）分解得到石墨（C）和氢气的热化学方程式为：C₃H₈（g）═3C（石墨，s）+4H₂（g）△H=△H₁-△H₂-△H₃，
故答案为：C₃H₈（g）═3C（石墨，s）+4H₂（g）△H=△H₁-△H₂-△H₃；
（2）①2CO₂（g）+6H₂（g）⇌C₂H₄（g）+4H₂O（g），所以平衡常数K=(c(C2H4)•c4(H2O))/(c2(CO2)•c6(H2))，
由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比(n(H2))/(n(CO2))=2，设起始时氢气为2mol/L、二氧化碳为1mol/L，则二氧化碳浓度变化量为0.5mol/L，则：
               2CO₂（g）+6H₂ （g）⇌C₂H₄（g）+4H₂O（g）
起始浓度（mol/L）：1        2         0          0
变化浓度（mol/L）：0.5    1.5       0.25        1
平衡浓度（mol/L）：0.5      0.5       0.25        1
代入平衡常数表达式K=(c(C2H4)•c4(H2O))/(c2(CO2)•c6(H2))=(0.25×14)/(0．52×0．56)=64，
故答案为：(c(C2H4)•c4(H2O))/(c2(CO2)•c6(H2))；64；
②由图可知，随温度升高CO₂的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应越大，则正反应为放热反应，故△H<0，
故答案为：<；温度升高CO₂的平衡转化率减小，平衡逆向移动，故逆反应是吸热反应，正反应为放热反应；
③由图象可知X的碳氢比不等于2，在相同条件下反应达平衡时，二氧化碳的转化率增大了，说明是增大了氢气的量，提高二化碳的转化率，即碳氢比越大，二氧化碳转化率越大，
故答案为：>；
④在氢碳比为2.0时，P点达平衡，Q点未达平衡，此时二氧化碳的转化率比平衡时小，说明此时要继续转化更多的二氧化碳，反应物浓度在减小，生成物浓度在增大，正反应速率在减小，逆反应速率在增大，所以此时逆反应速率比平衡时逆反应速率小，
故答案为：<．