Question

（14分）催化劑是化工技術的核心，絕大多數的化工生產均需采用催化工藝。

⑴人們常用催化劑來選擇反應進行的方向。下圖所示為一定條件下1mol CH3OH與O2發生反應時，生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下，CH3OH與O2反應主要生成 （填“CO、CO2或HCHO”）。

②2HCHO(g)＋O2(g)＝2CO(g)＋2H2O(g)

△H＝ 。

③在稀硫酸催化下，HCHO可以通過反應生成分子式為C3H6O3的環狀三聚甲醛分子，其分子中同種原子的化學環境均相同。寫出三聚甲醛的結構簡式： 。

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

⑵一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個過程：

①在銅的作用下完成工業尾氣中SO2的部分催化氧化，所發生反應為：

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

從環境保護的角度看，催化脫硫的意義為 ；每吸收標準狀況下11.2L SO2，被SO2還原的O2的質量為

g。

②利用下圖所示電化學裝置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。寫出裝置內所發生反應的離子方程式 。

 

 

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的活化能，活化能越低，普通分子越容易轉化成活化分子，反應越容易，反應速率越快；

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

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，發生絡合反應，生成銀氨絡合離子；

（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生，對環境和人類健康有害，脫硫可以防止酸雨的發生；依據二氧化硫和氧氣反應方程式，找出二氧化硫和氧氣量的關系進行計算；

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；

陽極放電的物質二氧化硫，失去電子生成硫酸根離子，電極反應式：SO2-2e-+2H2O=SO42-+2H+；

陰極放電的物質時銅離子，得到電子被還原成單質銅，電極反應式：Cu2++2e-=Cu；

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

考點：考查反應熱的求算，蓋斯定律，二氧化硫的污染和治理等知識。