Question

【題目】下圖表示氮及其化合物在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

（1）反應(yīng)I：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=–92 kJmol－1。上圖是反應(yīng)I中平衡混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)(V%)隨溫度或壓強(qiáng)變化的曲線，圖中L（L1、L2）、X分別代表溫度或壓強(qiáng)，其中橫坐標(biāo)X代表的是__________（填“溫度”或“壓強(qiáng)”），L1__________ L2（填“>”或“<”或“=”） 。

（2）反應(yīng)II其中一步反應(yīng)為2NH3(g)+3Cl2(g) =N2(g)+6HCl(g)ΔH=–462 kJmol－1

已知：斷開2 mol H–N鍵與斷開2 mol H–Cl鍵所需能量相差約為_______kJ。

（3）反應(yīng)III是利用下圖所示裝置電解制備NCl3（氯的化合價(jià)為+1），其原理是：NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑。

①b接電源的_______（填“正”或“負(fù)”）。

②陽(yáng)極反應(yīng)式是_______。

（4）反應(yīng)III得到的NCl3可以和NaClO2制備ClO2，同時(shí)生成NH3，該反應(yīng)的離子方程式是_______。

Answer 1

【答案】 壓強(qiáng) L1<L2 82.0 負(fù) 3Cl-+NH4+-6e-=NCl3+4H+ 3H2O+NCl3+6ClO2-=ClO2+NH3+3Cl-+3OH-

【解析】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJmol-1為放熱反應(yīng)，若升高溫度平衡逆向移動(dòng)，前期的體積分?jǐn)?shù)減小，與圖像不符；若增大壓強(qiáng)，平衡向正向移動(dòng)，氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大，故改變條件為壓強(qiáng)；壓強(qiáng)相同時(shí)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，氨的體積分?jǐn)?shù)減小，L1＜L2，故答案為：壓強(qiáng)；L1＜L2；

(2)設(shè)1molH-N鍵能為x，1molH-Cl鍵能為y，根據(jù)△H=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和，-462=6x+3×243-(945+6y)，x-y=41kJ，則斷開2 mol H–N鍵與斷開2 mol H–Cl鍵所需能量相差約為82kJ，故答案為：82；

(3)①b極產(chǎn)生氫氣，為陰極，與電源負(fù)極相連，故答案為：負(fù)；

②陰極電極反應(yīng)為氫離子得電子生成氫氣，用總反應(yīng)減掉陰極反應(yīng)得陽(yáng)極反應(yīng)式，故答案為：3Cl--6e-+NH4+=NCl3+4H+；

(4)反應(yīng)III得到的NCl3可以和NaClO2制備ClO2，同時(shí)生成NH3，根據(jù)氧化還原化合價(jià)升降原理，Cl元素化合價(jià)有升高和講點(diǎn)，根據(jù)得失電子守恒配平反應(yīng)，故答案為：NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2+NH3+3Cl-+3OH-。