Question

【题目】碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:

(1)三氯化氮(NCl3)是一种黄色、油状、具有刺激性气味的挥发性有毒液体，各原子均满足8电子稳定结构。其电子式是__________________。氯碱工业生产时，由于食盐水中通常含有少量NH4Cl，而在阳极区与生成的氯气反应产生少量NCl3，该反应的化学方程式为_____________。

(2)一定条件下，不同物质的量的CO2与不同体积的1.0mol/LNaOH溶液充分反应放出的热量如下表所示：

反应序号	n (CO2)/mol	V (NaOH) /L	放出的热量/kJ
1	0.5	0.75	a
2	1.0	2.00	b

该条件CO2与NaOH 溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为______________________。

(3)利用CO可以将NO转化为无害的N2，其反应为: 2NO(g) +2CO(g) N2(g) +2CO2(g)，向容积均为1L的甲、乙两个恒温(温度分别为300℃、T℃)容器中分别加入2.00molNO和2.00molCO，测得各容器中n(CO)随反应时间t的变化情况如下表所示:

t/min	0	40	80	120	160
N甲(CO)/mol	2.00	1.50	1.10	0.80	0.80
N乙(CO)/mol	2.00	1.45	1.00	1.00	1.00

/p>

①甲容器中，0～40min 内用NO的浓度变化表示的反应速率v(NO)=_____________。

②该反应的△H____0(填“>”或“<”)。

③甲容器反应达到平衡后，若容器内各物质的量均增加1倍，则平衡______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

(4)常温下， 在(NH4)2C2O4溶液中，反应NH4++C2O42-+H2ONH3·H2O+HC2O4-的平衡常数K=________________________。(已知常温下，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2C2O4的电离平衡常数Ka1=5×10-2，Ka2=5×10-5)

(5)在酸性电解质溶液中，以惰性材料作电极，将CO2转化为丙烯的原理如下图所示

①太阳能电池的负极是__________(填“a”或“b”)

②生成丙烯的电极反应式是_____________________________。

Answer 1

【答案】 NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) △H= - (4a-b)kJ/mol 0.0125mol/(L·min) < 正向 1×10-5 a 3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O

【解析】试题分析：(1)三氯化氮是共价化合物，各原子均满足8电子稳定结构。NH4Cl和Cl2反应生成NCl3与HCl；(2)由题意得0.5mol CO2与0.75mol NaOH 反应生成0.25mol NaHCO3、0.25mol Na2CO3放热a kJ ，则2CO2(g) +3NaOH(aq) = NaHCO3(aq)+ Na2CO3(aq) △H= —4a kJ·mol－1；1mol CO2与2mol NaOH 反应生成1mol Na2CO3放热b kJ ，则CO2(g) +2NaOH(aq) = Na2CO3(aq) △H= —b kJ·mol－1；根据盖斯定律计算CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式；(3) ①甲容器中，0～40min CO减少0.5mol，则NO消耗0.5mol；②根据表格数据，乙容器反应速率快，温度高；达到平衡乙中CO含量多；③甲容器反应达到平衡后，若容器内各物质的量均增加1倍，相当于加压；(4)根据 计算；(5) ①根据装置图，右池放出氧气发生氧化反应，右侧是阳极；

解析：(1)三氯化氮是共价化合物，各原子均满足8电子稳定结构，所以三氯化氮的电子式是；NH4Cl和Cl2反应生成NCl3与HCl，反应方程式是NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl；(2)由题意得①2CO2(g) +3NaOH(aq) = NaHCO3(aq)+ Na2CO3(aq) △H= —4a kJ·mol－1； ②CO2(g) +2NaOH(aq) = Na2CO3(aq) △H= —b kJ·mol－1；根据盖斯定律①－②得NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq) △H= - (4a-b)kJ/mol；(3)①甲容器中，0～40min CO减少0.5mol，则NO消耗0.5mol， mol/(L·min) ；②根据表格数据，乙容器反应速率快，温度高；达到平衡乙中CO含量多，说明升高温度平衡逆向移动，正反应放热△H<0；③甲容器反应达到平衡后，若容器内各物质的量均增加1倍，相当于加压，平衡正向移动；(4) NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，则；H2C2O4的电离平衡常数Ka2=5×10-5，则, 1×10-5；(5) ①根据装置图，右池放出氧气发生氧化反应，右池是阳极池，b是电池正极、a是电池负极；②二氧化碳得电子生成丙烯，电极反应式是3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O。