Question

（14分）催化劑是化工技術(shù)的核心，絕大多數(shù)的化工生產(chǎn)均需采用催化工藝。

⑴人們常用催化劑來(lái)選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向。下圖所示為一定條件下1mol CH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下，CH3OH與O2反應(yīng)主要生成 （填“CO、CO2或HCHO”）。

②2HCHO(g)＋O2(g)＝2CO(g)＋2H2O(g)

△H＝ 。

③在稀硫酸催化下，HCHO可以通過(guò)反應(yīng)生成分子式為C3H6O3的環(huán)狀三聚甲醛分子，其分子中同種原子的化學(xué)環(huán)境均相同。寫出三聚甲醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 。

④甲醇制取甲醛可用Ag作催化劑，含有AgCl會(huì)影響Ag催化劑的活性，用氨水可以溶解除去其中的AgCl，寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。

⑵一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個(gè)過(guò)程：

①在銅的作用下完成工業(yè)尾氣中SO2的部分催化氧化，所發(fā)生反應(yīng)為：

2SO2＋2n Cu＋(n＋1)O2＋(2－2 n) H2O＝2n CuSO4＋(2－2n) H2SO4

從環(huán)境保護(hù)的角度看，催化脫硫的意義為 ；每吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L SO2，被SO2還原的O2的質(zhì)量為

g。

②利用下圖所示電化學(xué)裝置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。寫出裝置內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

 

 

Answer 1

⑴①HCHO ；②－470kJ·mol－1 ；③；

④AgCl＋2NH3·H2O＝Ag(NH3)2＋＋Cl－＋2H2O或AgCl＋2NH3＝Ag(NH3)2＋＋Cl－

⑵①防止酸雨的發(fā)生 ；8；②SO2＋2H2O＋Cu2＋4H＋＋SO42―＋Cu

【解析】

試題分析：（1）①使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，活化能越低，普通分子越容易轉(zhuǎn)化成活化分子，反應(yīng)越容易，反應(yīng)速率越快；

②根據(jù)圖表可知2HCHO（g）+O2（g）═2CO（g）+2H2O（g）中反應(yīng)物能量高，生成物能量低，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，然后依據(jù)圖中給出數(shù)據(jù)解答；

③三分子HCHO，通過(guò)加成聚合成三聚甲醛分子，該過(guò)程中C=O中的一個(gè)鍵斷裂，與其他兩分子甲醛加成聚合得到三聚甲醛；

④氯化銀中加入氨水，發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成銀氨絡(luò)合離子；

（2）①二氧化硫是一種有毒的氣體，排放到空氣中可引起酸雨的發(fā)生，對(duì)環(huán)境和人類健康有害，脫硫可以防止酸雨的發(fā)生；依據(jù)二氧化硫和氧氣反應(yīng)方程式，找出二氧化硫和氧氣量的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算；

②分析圖中電解裝置，可知左邊石墨是電解池的陽(yáng)極，右邊是電解池的陰極；

陽(yáng)極放電的物質(zhì)二氧化硫，失去電子生成硫酸根離子，電極反應(yīng)式：SO2-2e-+2H2O=SO42-+2H+；

陰極放電的物質(zhì)時(shí)銅離子，得到電子被還原成單質(zhì)銅，電極反應(yīng)式：Cu2++2e-=Cu；

將上述兩電極的電極反應(yīng)式得：SO2+2H2O+ Cu2+4H++SO42-+Cu。

考點(diǎn)：考查反應(yīng)熱的求算，蓋斯定律，二氧化硫的污染和治理等知識(shí)。