苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯用金属氧化物催化脱氢法。
Ⅰ．直接脱氢法反应方程式为：ΔH₁=+117.6kJ⋅mol^-1。
（1）经研究表明，在固定空速（恒压）条件下，该反应存在乙苯的转化率较低、金属氧化物表面存在积碳等问题。若改通650℃水蒸气与乙苯混合气能够有效地解决这些问题，加入水蒸气的作用是

水蒸气可以促进平衡向正向移动，增大乙苯的平衡转化率；水蒸气可以与C发生反应有效降低积碳

水蒸气可以促进平衡向正向移动，增大乙苯的平衡转化率；水蒸气可以与C发生反应有效降低积碳

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Ⅱ．近年来，有研究者发现若将上述生产过程中通入水蒸气改为通入CO₂，在CO₂气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行，ΔH=+158.8kJ⋅mol^-1。该反应由于催化剂金属氧化物的不同，可能存在三种反应机理。
（2）①逆水煤气机理：即CO₂与H₂反应，促进反应正向进行，该反应的热化学方程式为

CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H=+41.2kJ/mol

CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H=+41.2kJ/mol

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②晶格氧机理：Ar气氛下进行乙苯基本脱氢时消耗晶格氧，催化剂上金属钒（V）的化合价降低；将反应后的催化剂用CO₂再生，可以重新得到高价态的钒（V），补充晶格氧。因此高价态的钒（V）是反应的催化活性中心，CO₂的作用是保持钒（V）物种处于高价态。催化循环可表示如下：

则上述机理图中物质X为

MgV_mO_n+1

MgV_mO_n+1

。（填“MgV_mO_n+1”或“MgV_mO_n”）
③550℃CO₂耦合乙苯脱氢：

由图中过程可知，酸性位和碱性位都是反应的活性中心，乙苯脱氢是催化剂上的酸碱位协同作用的结果。酸性位上发生乙苯分子的吸附活化；弱碱性位参与脱去α-H，而强碱性位活化CO₂，被活化的CO₂很容易和β-H反应，生成苯乙烯。由于催化剂的碱性不同，在Al₂O₃上发生的是直接脱氢，而在Na₂O/Al₂O₃上发生的基本上是耦合脱氢的原因是

Al活泼性比Na弱，Al₂O₃上O带负电荷少，为弱碱性位，不能活化CO₂，发生直接脱氢；而Na₂O中O带负电荷较多为强碱性位，可以活化CO₂发生耦合脱氢

Al活泼性比Na弱，Al₂O₃上O带负电荷少，为弱碱性位，不能活化CO₂，发生直接脱氢；而Na₂O中O带负电荷较多为强碱性位，可以活化CO₂发生耦合脱氢

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（3）从资源综合利用角度分析，乙苯与CO₂混合制苯乙烯的优点是：

耗能更低；可以利用温室气体CO₂，有利于碳减排

耗能更低；可以利用温室气体CO₂，有利于碳减排

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（4）含苯乙烯的废水会对环境造成严重的污染，可采用电解法进行处理，其工作原理如图（电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，pH=6.2），已知：⋅OH（羟基自由基）具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成CO₂和H₂O。

若电路中通过10mol电子，则有

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g苯乙烯被羟基自由基完全氧化成CO₂和H₂O。