Question

化工工業(yè)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），△H=+41.2kJ/mol；
反應②：（g）?（g）+H₂（g），△H=+117.6kJ/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⁺）=0.04mol/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

考點：化學平衡常數的含義,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,電解原理

專題：化學平衡專題,電離平衡與溶液的pH專題,電化學專題

分析：（1）根據蓋斯定律，結合已知方程式計算反應熱，然后寫熱化學方程式；方程式相加時，總平衡常數等于分方程的平衡常數之積；
（2）恒溫恒容條件下，反應①達到平衡后；t₁時刻通入少量CO₂，則正反應速率瞬間增大，逆反應速率逐漸增大；
（3）根據Ksp（Ag₂SO₄）=c²（Ag⁺）c（SO₄^2-）求算；
（4）根據電解方程可知Fe失電子作陽極，堿性條件下，F(xiàn)e失電子生成FeO₄^2-．

解答： 解：（1）已知反應①：CO_2（g）+H_2（g）→CO_（g）+H₂O_（g）△H=+41.2kJ/mol；
反應②：（g）→（g）+H₂（g）△H=+117.6kJ/mol；
根據蓋斯定律：①+②，得 CO_2（g）++CO_（g）+H₂O_（g） △H=+41.2+117.6=+158.8kJ/mol，
反應①與②相加得總方程，則總方程的平衡常數等于分方程的平衡常數之積，即K=K₁?K₂，
故答案為：CO_2（g）++CO_（g）+H₂O_（g） △H=+158.8 kJ/mol；K₁?K₂；
（2）恒溫恒容條件下，反應①達到平衡后；t₁時刻通入少量CO₂，則正反應速率瞬間增大，逆反應速率逐漸增大，其t₁之后的正逆反應曲線為：，故答案為：；

（3）Ag₂SO₄的飽和溶液中，c（Ag⁺）=4×10^-2mol/L，則c（SO₄^2-）=2×10^-2mol/L，則Ksp（Ag₂SO₄）=c²（Ag⁺）?c（SO₄^2-）=2×10^-2×（4×10^-2）²=3.2×10^-5，
故答案為：3.2×10^-5；
（4）已知電解法制備高鐵酸鈉（Na₂FeO₄），總反應式為：Fe+2H₂O+2OH^-═FeO₄^2-+3H₂，可知Fe失電子作陽極，堿性條件下，F(xiàn)e失電子生成FeO₄^2-，其陽極的電極方程式為：Fe-6e+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案為：Fe；Fe-6e+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O．

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫、平衡常數K的應用、Ksp的計算、電解原理的應用等，題目涉及的知識點較多，題目難度中等，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力．