Question

【题目】下图表示氮及其化合物在一定条件下的转化关系：

（1）① 反应II的化学方程式是______。

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

已知：

断开1 mol H–N键与断开1 mol H–Cl键所需能量相差约为_______ kJ。

（2）反应III是利用右图所示装置电解制备NCl3（氯的化合价为+1），其原理是：NH4Cl+2HClNCl3 +3H2↑。

① b接电源的_______极（填“正”或“负”）。

② 阳极反应式是_______。

（3）反应III得到的NCl3可以和NaClO2制备 ClO2，同时生成NH3，该反应的离子方程式是_______。

Answer 1

【答案】（1）①8NH3 +3Cl2=N2 +6NH4Cl ② 41 （2）① 负 ② 3Cl－﹣6e－＋NH4+＝NCl3＋4H+

（3）NCl3＋6ClO2－＋3H2O＝6ClO2＋NH3＋3Cl－＋3OH－

【解析】

试题分析： （1）①根据示意图考点反应II是氯气氧化氨气生成氮气和氯化铵，反应的化学方程式是8NH3 +3Cl2=N2 +6NH4Cl。

② 设断开1 mol H–N键与断开1 mol H–Cl键所需能量分别是x、y，则根据反应热ΔH=反应物中键能之和－生成物中键能之和可知6x＋3×243－945－6y＝－462，解得x－y＝－41，即断开1 mol H–N键与断开1 mol H–Cl键所需能量相差约为41 kJ。

（2）①根据装置图可知b电极产生氢气，说明氢离子发生，因此b电极是阴极，则b接电源的负极。

②阳极发生失去电子的氧化反应，则根据总反应式可知阳极是铵根失去电子转化为NCl3，因此阳极反应式是3Cl－﹣6e－＋NH4+＝NCl3＋4H+。

（3）反应III得到的NCl3可以和NaClO2制备 ClO2，同时生成NH3，其中N元素化合价从＋3价降低到－3价，得到6个电子。NaClO2中氯元素的化合价从＋3价升高到＋4价，失去1个电子，根据电子得失守恒和原子守恒可知该反应的离子方程式是NCl3＋6ClO2－＋3H2O＝6ClO2＋NH3＋3Cl－＋3OH－。