Question

（16分）化工工業中常用乙苯脫氫的方法制備苯乙烯。
（1）已知某溫度下：
反應①：CO_2（g） +H_{2 （g）}→CO_（g）  +  H₂O_（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol
反應②： （g）→（g）+H₂（g），ΔH=" +117.6" kJ/mol
②的化學反應平衡常數分別為K₁、K₂。
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）對于反應①，恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入2molCO₂和2molH_2，當反應達到平衡后，以下說法正確的是     。

A．因為該反應是吸熱反應，所以升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率減小；

B．若繼續加入1molCO2、1mol H2，平衡向正反應方向移動；

C．若繼續通入1mol CO2則平衡向正反應方向移動，CO2的轉化率增大；

D．壓縮體積，平衡不移動，反應物和產物的濃度都不變；

（3）溫恒容條件下，反應①達到平衡后；t₁時刻通入少量CO_2；請在下圖中畫出t₁之后的正逆反應曲線，并作出標注。

（4）已知某溫度下， Ag₂SO₄（M＝312g/mol）的溶解度為0.624g/100g H₂O，該溫度下K_{sp（Ag2SO4）}＝               ；（兩位有效數字）
（5）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）CO_2（g）+_（g）→_（g）+ H₂O_（g）；ΔH＝ +158.8 kJ/mol；（3分）
K＝K₁×K；（2分） （2）B（2分）  (3) （2分）
（4）3.2×10^-5 （3分） （5） Fe    Fe-6e+8OH^- ＝FeO₄^2-+4H₂O（各2分）

解析試題分析：（1）已知反應①：CO_2（g） +H_{2 （g）}→CO_（g） + H₂O_（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol，反應②： （g）→（g）+H₂（g），ΔH=" +117.6" kJ/mol，則根據蓋斯定律可知①+②即得到熱化學方程式CO_2（g）+_（g）→_（g）+ H₂O_（g）  ΔH＝ +158.8 kJ/mol。化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，則該反應的化學平衡常數
（2）A、升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率也增大，A不正確；B、溫度、體積不變，若繼續加入1molCO₂、1mol H₂，反應物濃度增大，平衡向正反應方向移動，B正確；C、若繼續通入1mol _CO2，反應物濃度增大平衡向正反應方向移動，但CO₂的轉化率減小，C不正確；D、反應前后體積不變，壓縮體積，平衡不移動，但反應物和產物的濃度都增大，D不正確，答案選B。
（3）溫恒容條件下，反應①達到平衡后；t₁時刻通入少量CO₂，則反應物濃度增大，正反應速率增大，然后逐漸減小，逆反應速率逐漸增大，平衡向正反應方向進行，所以t₁之后的正逆反應曲線為（見答案）。
（4）已知某溫度下，Ag₂SO₄（M＝312g/mol）的溶解度為0.624g/100g H₂O，即100g水（溶液體積近似看做是100ml）中溶質的物質的量是0.624g÷312g/mol＝0.002mol，其濃度是0.02mol/L，則根據硫酸銀的電離方程式可知溶液中銀離子濃度和硫酸根濃度分別是0.04mol/L、0.02mol/L，所以該溫度下K_{sp（Ag2SO4）}＝c²(Ag^＋)·c(SO₄^2－)＝0.04²×0.02＝3.2×10^-5。
（5）電解池中陽極失去電子，發生氧化反應，陰極得到電子發生還原反應，則根據總反應式為：Fe+2H₂O+2OH^- ＝FeO₄^2-+3H₂可知，如果電解質溶液選用NaOH溶液。該電解池陽極材料是Fe，鐵失去電子，轉化為FeO₄^2-，因此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、平衡常數、外界條件對平衡狀態的影響、溶解平衡以及電解原理的應用