Question

18．利用化學反應(yīng)原理解決下列問題．
（1）在CuCl₂水溶液中存在如下平衡：[Cu（H₂O）₄]²⁺（藍）+4Cl^-═[CuCl₄]^2-（綠）+4H₂O，請寫出一個能使黃綠色CuCl₂溶液向藍色轉(zhuǎn)化的操作是加入硝酸銀溶液．
（2）將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵．這現(xiàn)象說明了鐵粉和硫粉發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)．
（3）乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng)：
△H=+124kJ•mol^-1
工業(yè)上，通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣（原料氣中乙苯和水蒸氣物質(zhì)的量之比為1：9），控制反應(yīng)溫度600℃，并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應(yīng)．
在不同反應(yīng)溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性（指除了H₂以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù)）示意圖如圖：
①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，說明水蒸氣的加入相當于減壓（填“加壓”或“減壓”）的效果．
②控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是600℃時乙苯的轉(zhuǎn)化率與苯乙烯的選擇性均較高，溫度過低，反應(yīng)速率較慢，轉(zhuǎn)化率較低，溫度過高，選擇性下降，高溫下可能使催化劑失去活性，且消耗能量較大．

Answer 1

分析 （1）使溶液由黃色變成藍色，應(yīng)使平衡向左移動，可以加入硝酸銀溶液降低氯離子濃度；
（2）將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵．這現(xiàn)象說明了鐵粉和硫粉發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（3）①保持壓強不變，加入水蒸氣，容器體積應(yīng)增大，等效為降低壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動；
②600℃時乙苯的轉(zhuǎn)化率與苯乙烯的選擇性均較高；結(jié)合溫度對乙苯轉(zhuǎn)化率、苯乙烯選擇性、溫度對反應(yīng)速率與催化劑的影響及消耗能量等，分析控制反應(yīng)溫度為600℃的理由．

解答 解：（1）使溶液由黃色變成藍色，應(yīng)使平衡向左移動，可以加入硝酸銀溶液降低氯離子濃度，
故答案為：加入硝酸銀溶液；
（2）將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵．這現(xiàn)象說明了鐵粉和硫粉發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；故答案為：鐵粉和硫粉發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（3）①正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，保持壓強不變，加入水蒸氣，容器體積應(yīng)增大，等效為降低壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，
故答案為：減壓；
②600℃時乙苯的轉(zhuǎn)化率與苯乙烯的選擇性均較高，溫度過低，反應(yīng)速率較慢，轉(zhuǎn)化率較低，溫度過高，選擇性下降，高溫下可能失催化劑失去活性，且消耗能量較大，故選擇600℃左右，
故答案為：600℃時乙苯的轉(zhuǎn)化率與苯乙烯的選擇性均較高，溫度過低，反應(yīng)速率較慢，轉(zhuǎn)化率較低，溫度過高，選擇性下降，高溫下可能使催化劑失去活性，且消耗能量較大．

點評 本題考查化學平衡移動原理應(yīng)用、化學反應(yīng)與能量關(guān)系以及圖表信息的提取和應(yīng)用，題目難度較大．