Question

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．

（1）人們常用催化劑來選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向．如圖1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的能量變化圖如圖1反應(yīng)物O₂（g）和生成物H₂O（g）略去]．
①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：

 

．
（2）一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個(gè)過程：
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+（2-2n）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利用圖2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

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,電解原理,二氧化硫的污染及治理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題,氧族元素

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，通過加成聚合成三聚甲醛分子，該過程中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；
②利用電解原理將二氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸吸收，先寫出兩個(gè)電極上上發(fā)生的電極反應(yīng)式，加和就可得到總的離子方程式．

解答： 解：（1）①根據(jù)圖象可以看出轉(zhuǎn)化成甲醛時(shí)活化能最低，使用催化劑時(shí)主要產(chǎn)物為HCHO，故答案為：HCHO；
②2HCHO（g）+O₂（g）═2CO（g）+2H₂O（g）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H=-2（676-158-283）=-470KJ?mol^-1，故答案為-470KJ?mol^-1；
③三分子甲醛加成聚合成三聚甲醛，方程式為：3HCHO

一定條件下

，故答案為：；

④氯化銀與氨水發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的離子方程式：AgCl+2NH₃?H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-+2H₂O或者AgCl+2NH₃=Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-，
故答案為：AgCl+2NH₃?H₂O=Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-+2H₂O或者AgCl+2NH₃=Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-．
（2）①脫硫可以減少二氧化硫的排放量，防止酸雨的發(fā)生，故答案為：防止酸雨的發(fā)生；
        2SO₂ +O₂ =2SO₃
       44.8L       32g
       11.2L       m           
解得m=8g，
故答案為：8；
 ②分析圖中電解裝置，可知左邊石墨是電解池的陽極，右邊是電解池的陰極；
陽極放電的物質(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=SO₄^2-+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⁺

通電  .

4H⁺+SO₄^2-+Cu，
故答案為：SO₂+2H₂O+Cu²⁺

通電  .

4H⁺+SO₄^2-+Cu．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了反應(yīng)熱的求算，蓋斯定律，二氧化硫的污染和治理，題目綜合性強(qiáng)，難度較小，根據(jù)已經(jīng)掌握的知識(shí)可以求解．