题目内容

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的能量变化图如图1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:
 

(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
 
考点:有关反应热的计算,电解原理,二氧化硫的污染及治理
专题:化学反应中的能量变化,电化学专题,氧族元素
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;
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)=-470KJ?mol-1,故答案为-470KJ?mol-1
③三分子甲醛加成聚合成三聚甲醛,方程式为:3HCHO
一定条件下
,故答案为:

④氯化银与氨水发生络合反应的离子方程式:AgCl+2NH3?H2O=Ag(NH32++Cl-+2H2O或者AgCl+2NH3=Ag(NH32++Cl-
故答案为:AgCl+2NH3?H2O=Ag(NH32++Cl-+2H2O或者AgCl+2NH3=Ag(NH32++Cl-
(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+
 通电 
.
 
4H++SO42-+Cu,
故答案为:SO2+2H2O+Cu2+
 通电 
.
 
4H++SO42-+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,题目综合性强,难度较小,根据已经掌握的知识可以求解.
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