Question

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。如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]。

①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＋Cu^2＋4H^＋＋SO₄^2―＋Cu

解析試題分析：⑴①反應活化能越低，越容易進行，有催化劑生成HCHO的活化能低，故發生該反應；
②△H=－（676－283）×2=－470kJ·mol^－1；③該反應為碳氧雙鍵的加成反應；④該反應是形成Ag(NH₃)₂^＋配離子，AgCl＋2NH₃·H₂O=Ag(NH₃)₂^＋＋Cl^－＋2H₂O或AgCl＋2NH₃=Ag(NH₃)₂^＋＋Cl^－；（2）①二氧化硫對環境的污染是酸雨；被SO₂還原的O₂的質量也就是從其得到電子的氧氣的質量，m(O₂)=11.2÷22.4×2÷4×32=8g
②根據信息確定產物為銅和SO₄^2－，方程式為SO₂＋2H₂O＋Cu^2＋4H^＋＋SO₄^2―＋Cu。
考點：考查化學原理綜合有關問題。