Question

【题目】甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等的方面有广泛应用。

(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态)，结合如图图像回答问题。

①此反应的热化学方程式是______。

②反应活化能：过程I______过程II (填“>”“=”或“<”)

③过程II温度—转化率图如图，下列说法合理的是_____。

A.甲醇脱氢法制备甲醛过程无副反应发生

B.温度高于650°C催化剂烧结，活性减弱

C.及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率

(2)甲醛超标会危害人体健康，需对甲醛往行含量检测及污染处理。

①某甲醛气体传感器的工作原理如图所示，b极的电极反应式为_________

②氧化剂可处理甲醛污染，结合以如图图像分析春季(水温约15℃)应急处理甲醛污染的水源应选择的试剂为________。

(3)750K下，在恒容密闭容器中，充入的甲醇，发生反应：CH3OH(g)HCHO(g) + H2(g)，若起始压强为101kPa， 达到平衡转化率为50.0%， 则反应平衡的常数Kp= ______。(用平衡分压代替平衡农度计算，分压＝总压×物质的量分数，忽略其它反应)。

Answer 1

【答案】CH3OH (g)=HCHO (g)+H2 (g) △H= +84kJ/mol > BC HCHO-4e- + H2O= CO2+ 4H+ Ca(ClO)2 50.5kPa

【解析】

(1)①焓变=正反应活化能-逆反应活化能，所以CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)的△H=463 kJ/mol-379 kJ/mol=+84kJ/mol；
②据图可知过程Ⅰ的反应活化能大于过程II；
③A．由图可知，甲醇转化率大于相应温度时甲醇转化为甲醛的转化率，所以甲醇脱氢法制备甲醛过程有副反应发生，故A错误；
B．甲醇脱氢制备甲醛反应焓变大于0，正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，甲醇生成甲醛的转化率应增大，而实际上温度高于650℃时甲醇转化为甲醛的转化率降低，说明该反应的催化剂活性降低，故B正确；
C．及时分离产品，降低生成物浓度，有利于平衡正向移动，有利于提高甲醇生成甲醛的转化率，故C正确；
故答案为：BC；
(2)①由传感器工作原理图可知，HCHO发生氧化反应生成CO2，电极b为负极，电解质溶液显酸性，所以电极反应式为HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+；

②由图可知，温度低于22℃时，Ca(ClO)2处理甲醛污染水源的去除率高，温度高于22℃时，NaClO处理甲醛污染水源的去除率高，春季水温约15℃，所以选择Ca(ClO)2处理甲醛污染的水源；

(3)恒容密闭容器中气体压强之比等于气体的物质的量之比，初始投料为甲醇，起始压强为101kPa，不妨设初始投料为101mol甲醇，平衡转化率为50.0%，则列三段式有：

所以平衡时p(CH3OH)= p(HCHO)=p(H2)=50.5=kPa，Kp==50.5kPa。