Question

【題目】甲醛(HCHO)俗稱蟻醛，在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面有廣泛的應(yīng)用。

I·甲醛的制備

工業(yè)上利用甲醇脫氫法制備甲醛，己知：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H

（1）該反應(yīng)的能量變化如圖甲所示，△H=___kJmol-1。

（2）為提高CH3OH轉(zhuǎn)化率，采取的措施有___、___；在溫恒容條件下，該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志有___（填標號）。

a.混合氣體的密度保持不變

b.混合氣體的總壓強保持不變

c.v(CH3OH)消耗=v(H2)生成

d.甲醛的濃度保持不變

（3）選用Ag/SiO2—ZnO作催化劑，在400～750℃區(qū)間進行活性評價，圖乙給出了甲醇轉(zhuǎn)化率與甲醛選擇性（選擇性越大，表示生成該物質(zhì)越多）隨反應(yīng)溫度的變化曲線。制備甲醛的最佳反應(yīng)溫度為___（填標號），理由是___。

a.400℃ b.650℃ c.700℃ d.750℃

（4）T℃時，在2L恒容密閉容器中充入1mo1甲醇，發(fā)生反應(yīng)：

①CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)

②CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)

平衡時甲醇為0.2mol，甲醛為0.7mo1。則反應(yīng)i的平衡常數(shù)K=___。

II.甲醛的用途

（5）將甲醛水溶液與硫酸鎳(NiSO4)溶液混合，可用于化學鍍鎳。反應(yīng)過程中有CO2產(chǎn)生，則該反應(yīng)的離子方程式為___：若收集到112mLCO2（標準狀況），理論上轉(zhuǎn)移電子___ mo1。

Answer 1

【答案】+84 升高溫度 降低壓強 bd c 此溫度下甲醛的選擇性和甲醇的轉(zhuǎn)化率均較高 1.575 HCHO+2Ni2++H2O=2Ni+CO2↑+4H+ 0.02

【解析】

（1）生成物和反應(yīng)物之間的能量差為；

（2）該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增加的、吸熱的可逆反應(yīng)，因此根據(jù)勒夏特列原理，我們可以采用升高溫度、降低壓強的方法來促進平衡正向移動，提高轉(zhuǎn)化率；再來看平衡的標志：

a.反應(yīng)物和生成物都是氣體，因此氣體的密度是恒定不變的，a項錯誤；

b.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等，因此當壓強保持不變時，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，b項正確；

c.甲醇和氫氣的化學計量數(shù)相同，因此無論何時都有v(CH3OH)消耗=v(H2)生成，c項錯誤；

d.當甲醛的濃度保持不變，說明其消耗速率和生成速率相同，即此時達到了平衡狀態(tài)，d項正確；

答案選bd；

（3）在700℃時，甲醛選擇性和甲醇轉(zhuǎn)化率均較高，因此700℃是最合適的溫度，答案選c；

（4）平衡時甲醇為0.2mol，因此有0.8mol甲醇被消耗，其中甲醛有0.7mol，說明有0.7mol甲醇發(fā)生了反應(yīng)①，有0.1mol甲醇發(fā)生了反應(yīng)②，因此氫氣一共有，代入平衡常數(shù)的表達式有；

（5既然是鍍鎳，則鎳被還原為單質(zhì)，而甲醛被氧化為二氧化碳，因此反應(yīng)的離子方程式為；甲醛中的碳可以按0價處理，二氧化碳中的碳為+4價，因此每生成1個二氧化碳分子需要轉(zhuǎn)移4個電子，而112mL二氧化碳的物質(zhì)的量為，因此一共要轉(zhuǎn)移0.02mol電子。