Question

（14分）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。

⑴人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1mol CH₃OH与O₂发生反应时，生成CO、CO₂或HCHO的能量变化图[反应物O₂(g)和生成物H₂O(g)略去]。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：                              。

⑵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＋(2－2 n) 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利用下图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

⑴①HCHO ；②－470kJ·mol－1 ；③；

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

⑵①防止酸雨的发生 ；8；②SO2＋2H2O＋Cu2＋4H＋＋SO42―＋Cu

【解析】

试题分析：（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进行计算；

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=SO42-+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+4H++SO42-+Cu。

考点：考查反应热的求算，盖斯定律，二氧化硫的污染和治理等知识。