Question

（16分）化工工業(yè)中常用乙苯脫氫的方法制備苯乙烯。

（1）已知某溫度下：

反應(yīng)①：CO2 （g） +H2 （g）→CO（g） + H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol

反應(yīng)②： （g）→（g）+H2（g）， ΔH= +117.6 kJ/mol

②的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)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(xué)反應(yīng)方程式 。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝ （用K1、K2表示）。

（2）對于反應(yīng)①，恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入2molCO2 和2molH2，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，以下說法正確的是 。

A．因為該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減��；

B．若繼續(xù)加入1molCO2、1mol H2，平衡向正反應(yīng)方向移動；

C．若繼續(xù)通入1mol CO2則平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率增大；

D．壓縮體積，平衡不移動，反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度都不變；

（3）溫恒容條件下，反應(yīng)①達(dá)到平衡后；t1時刻通入少量CO2；請在下圖中畫出t1之后的正逆反應(yīng)曲線，并作出標(biāo)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Ksp（Ag2SO4）＝ ；（兩位有效數(shù)字）

（5）電解法制備高鐵酸鈉（Na2FeO4），總反應(yīng)式為：Fe+2H2O+2OH- ＝ FeO42-+3H2，電解質(zhì)溶液選用NaOH溶液。該電解池陽極材料是 (寫化學(xué)式) ；陽極的電極反應(yīng)式為： 。

 

Answer 1

（1）CO2（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- ＝FeO42-+4H2O（各2分）

【解析】

試題分析：（1）已知反應(yīng)①：CO2 （g） +H2 （g）→CO（g） + H2O（g），ΔH＝ +41.2 kJ/mol，反應(yīng)②： （g）→（g）+H2（g）， ΔH= +117.6 kJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知①+②即得到熱化學(xué)方程式CO2（g）+（g）→（g）+ H2O（g） ΔH＝ +158.8 kJ/mol�；瘜W(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

（2）A、升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率也增大，A不正確；B、溫度、體積不變，若繼續(xù)加入1molCO2、1mol H2，反應(yīng)物濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，B正確；C、若繼續(xù)通入1mol CO2，反應(yīng)物濃度增大平衡向正反應(yīng)方向移動，但CO2的轉(zhuǎn)化率減小，C不正確；D、反應(yīng)前后體積不變，壓縮體積，平衡不移動，但反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度都增大，D不正確，答案選B。

（3）溫恒容條件下，反應(yīng)①達(dá)到平衡后；t1時刻通入少量CO2，則反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，然后逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以t1之后的正逆反應(yīng)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(zhì)的物質(zhì)的量是0.624g÷312g/mol＝0.002mol，其濃度是0.02mol/L，則根據(jù)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Ksp（Ag2SO4）＝c2(Ag＋)·c(SO42－)＝0.042×0.02＝3.2×10-5。

（5）電解池中陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，則根據(jù)總反應(yīng)式為：Fe+2H2O+2OH- ＝FeO42-+3H2可知，如果電解質(zhì)溶液選用NaOH溶液。該電解池陽極材料是Fe，鐵失去電子，轉(zhuǎn)化為FeO42-，因此陽極的電極反應(yīng)式為Fe-6e+8OH- ＝FeO42-+4H2O。

考點：考查熱化學(xué)方程式、平衡常數(shù)、外界條件對平衡狀態(tài)的影響、溶解平衡以及電解原理的應(yīng)用