探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ．C₃H₈（g）=C₃H₆（g）+H₂（g）ΔH₁=+124kJ•mol^-1ΔS₁=127J•K^-1•mol^-1K_p1
ⅱ．C₃H₈（g）=C₂H₄（g）+CH₄（g）ΔH₂=+82kJ•mol^-1ΔS₂=135J•K^-1•mol^-1K_p2
ⅲ．C₃H₈（g）+2H₂（g）=3CH₄（g）ΔH₃=-120kJ•mol^-1ΔS₃=27.5J•K^-1•mol^-1K_p3
已知：K_p为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在0.1MPa、t℃下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数φ见下表。

物质	丙烯	乙烯	甲烷	丙烷	氢气
体积分数（%）	21	23.7	55.2	0.1	0

（1）比较反应自发进行（ΔG=ΔH-TΔS＜0）的最低温度，反应ⅰ

＞

＞

反应ⅱ（填“＞”或“＜”）。
（2）①在该温度下，K_p2远大于K_p1，但φ（C₃H₆）和φ（C₂H₄）相差不大，说明反应ⅲ的正向进行有利于反应ⅰ的

正向

正向

反应和反应ⅱ的

逆向

逆向

反应（填“正向”或“逆向”）。
②从初始投料到达到平衡，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：

ⅱ＞ⅰ＞ⅲ

ⅱ＞ⅰ＞ⅲ

。
③平衡体系中检测不到H₂，可认为存在反应：3C₃H₈（g）=2C₃H₆（g）+3CH₄（g）K_p，下列相关说法正确的是

ab

ab

（填标号）。
a.K_p=

K

2

p

1

•K_p3
b.K_p=

0

.

21

0

2

×

0

.

55

2

3

×

0

.

1

2

0

.

00

1

3

（

MP

a

）

2

c.使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数
④由表中数据推算：丙烯选择性=

n

生成

（

丙烯

）

n

转化

（

丙烷

）

×100%=

38.04%

38.04%

（列出计算式）。
（3）丙烷甲醇共进料时，还发生反应：
ⅳ．CH₃OH（g）═CO（g）+2H₂（g）ΔH₄=+91kJ•mol^-1
在0.1MPa、t℃下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。

①进料比n（丙烷）：n（甲醇）=1时，体系总反应：C₃H₈（g）+CH₃OH（g）═CO（g）+3CH₄（g）ΔH=

-29kJ/mol

-29kJ/mol

kJ•mol^-1。
②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是

甲醇的投料增加，反应ⅳ正向移动，氢气增加，反应ⅰ逆向移动；反应ⅲ正向移动，造成丙烯体积分数下降

甲醇的投料增加，反应ⅳ正向移动，氢气增加，反应ⅰ逆向移动；反应ⅲ正向移动，造成丙烯体积分数下降

。