Question

（16分）化工工業中常用乙苯脫氫的方法制備苯乙烯。已知某溫度下：
反應①：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，ΔH=" +41.2" kJ/mol；
反應②：(g)(g)+H₂(g)，ΔH=" +117.6" kJ/mol。
①、②的化學反應平衡常數分別為K₁、K₂。
（1）請寫出二氧化碳氧化乙苯制備苯乙烯的熱化學反應方程式                      。該反應的化學平衡常數K=         （用K₁、K₂表示）。
（2）恒溫恒容條件下，反應①達到平衡后，t₁時刻通入少量CO₂。請
畫出t₁之后的正逆反應曲線，并作出標注。

（3）已知某溫度下，Ag₂SO₄飽和溶液中c(Ag⁺)="0.04" mol/L，則該溫度
下K_sp(Ag₂SO₄)=               。（保留兩位有效數字）
（4）電解法制備高鐵酸鈉（Na₂FeO₄），總反應式為：Fe+2H₂O+2OH^-=FeO₄^2-+3H₂↑，電解質溶液選用NaOH溶液。該電解池陽極材料是           （寫化學式）；陽極的電極反應式為__        _________。

Answer 1

（1）CO₂(g)+(g)(g)+CO(g)+H₂O(g)，ΔH="+158.8" kJ/mol（4分；K= K₁·K₂（2分）
（2）（3分，曲線趨勢正確2分，標示正確1分）
（3）3.2 x 10^-5（3分）
（4）Fe（2分）；Fe-6e+8OH^- =FeO₄^2-+4H₂O（2分）

解析試題分析：（1）①+②整理可得二氧化碳氧化乙苯制備苯乙烯的熱化學反應方程式是
CO₂(g)+(g) (g)+CO(g)+H₂O(g)，ΔH="+158.8" kJ/mol；K₁=;K₂=;K=;（2）恒溫恒容條件下，反應①達到平衡后，t₁時刻通入少量CO₂,在此時刻，反應物的濃度突然增大，而生成物的濃度不變，所以V_正增大，V_逆不變，由于V_正>V_逆,所以平衡正向移動，經過一段時間，當V_正=V_逆時，反應達到新的平衡，則在t₁之后的正逆反應曲線圖為：；（3）已知某溫度下，Ag₂SO₄飽和溶液中c(Ag⁺)="0.04" mol/L，c(SO₄^2-)=0.02mol/L則該溫度下K_sp(Ag₂SO₄)= c²(Ag⁺)·c(SO₄^2-)=0.04²×0.02="3.2" ×10^-5. （4）電解法制備高鐵酸鈉（Na₂FeO₄），總反應式為：Fe+2H₂O+2OH^-=FeO₄^2-+3H₂↑，電解質溶液選用NaOH溶液。由于Fe失去電子變為FeO₄^2-，所以該電解池陽極材料是Fe；陽極的電極反應式為Fe-6e+8OH^- =FeO₄^2-+4H₂O。
考點：考查熱化學方程式的書寫、化學平衡常數的表達式及關系、沉淀溶解平衡、電解池反應原理的知識。