Question

催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺．

（1）人们常用催化剂来选择反应进行的方向．如图1示为一定条件下1mol CH₃OH与O₂发生反应时，生成CO、CO₂或HCHO的能量变化图如图1反应物O₂（g）和生成物H₂O（g）略去]．
①在有催化剂作用下，CH₃OH与O₂反应主要生成

 

（填“CO、CO₂或HCHO”）．
②2HCHO（g）+O₂（g）═2CO（g）+2H₂O（g）△H=

 

．
③在稀硫酸催化下，HCHO可以通过反应生成分子式为C₃H₆O₃的环状三聚甲醛分子，其分子中同种原子的化学环境均相同．写出三聚甲醛的结构简式：

 

．
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂，含有AgCl会影响Ag催化剂的活性，用氨水可以溶解除去其中的AgCl，写出该反应的离子方程式：

 

．
（2）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO₂的部分催化氧化，所发生反应为：
2SO₂+2n Cu+（n+1）O₂+（2-2n）H₂O═2n CuSO₄+（2-2n）H₂SO₄
从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为

 

；每吸收标准状况下11.2L SO₂，被SO₂还原的O₂的质量为

 

g．
②利用图2所示电化学装置吸收另一部分SO₂，并完成Cu的再生．写出装置内所发生反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：有关反应热的计算,电解原理,二氧化硫的污染及治理

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题,氧族元素

分析：（1）①使用催化剂可以降低反应的活化能，活化能越低，普通分子越容易转化成活化分子，反应越容易，反应速率越快；
②根据图表可知2HCHO（g）+O₂（g）═2CO（g）+2H₂O（g）中反应物能量高，生成物能量低，故该反应为放热反应，然后依据图中给出数据解答；
③三分子HCHO，通过加成聚合成三聚甲醛分子，该过程中C=O中的一个键断裂，与其他两分子甲醛加成聚合得到三聚甲醛；
④氯化银中加入氨水，发生络合反应，生成银氨络合离子；
（2）①二氧化硫是一种有毒的气体，排放到空气中可引起酸雨的发生，对环境和人类健康有害，脱硫可以防止酸雨的发生；
依据二氧化硫和氧气反应方程式，找出二氧化硫和氧气量的关系；
②利用电解原理将二氧化硫转化成硫酸吸收，先写出两个电极上上发生的电极反应式，加和就可得到总的离子方程式．

解答： 解：（1）①根据图象可以看出转化成甲醛时活化能最低，使用催化剂时主要产物为HCHO，故答案为：HCHO；
②2HCHO（g）+O₂（g）═2CO（g）+2H₂O（g）该反应为放热反应，△H=-2（676-158-283）=-470KJ?mol^-1，故答案为-470KJ?mol^-1；
③三分子甲醛加成聚合成三聚甲醛，方程式为：3HCHO

一定条件下

，故答案为：；

④氯化银与氨水发生络合反应的离子方程式：AgCl+2NH₃?H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-+2H₂O或者AgCl+2NH₃=Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-，
故答案为：AgCl+2NH₃?H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-+2H₂O或者AgCl+2NH₃=Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-．
（2）①脱硫可以减少二氧化硫的排放量，防止酸雨的发生，故答案为：防止酸雨的发生；
        2SO₂ +O₂ =2SO₃
       44.8L       32g
       11.2L       m           
解得m=8g，
故答案为：8；
 ②分析图中电解装置，可知左边石墨是电解池的阳极，右边是电解池的阴极；
阳极放电的物质二氧化硫，失去电子生成硫酸根离子，电极反应式：SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄^2-+2H⁺；
阴极放电的物质时铜离子，得到电子被还原成单质铜，电极反应式：Cu²⁺+2e^-=Cu；
将上述两电极的电极反应式得：SO₂+2H₂O+Cu²⁺

通电  .

4H⁺+SO₄^2-+Cu，
故答案为：SO₂+2H₂O+Cu²⁺

通电  .

4H⁺+SO₄^2-+Cu．

点评：本题考查了反应热的求算，盖斯定律，二氧化硫的污染和治理，题目综合性强，难度较小，根据已经掌握的知识可以求解．