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]．
①在有催化剂作用下，CH₃OH与O₂反应主要生成

 

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

 

．
（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利用如图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,化学方程式的有关计算,化学电源新型电池,二氧化硫的化学性质

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题,元素及其化合物

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，该反应为放热反应，然后依据图中给出数据解答；
（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）KJ?mol^-1=-470KJ?mol^-1；
故答案为：-470KJ?mol^-1；
（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，电解原理，题目综合性强，难度较小，根据已经掌握的知识可以求解．