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）反应I：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=–92 kJmol－1

下左图是反应I中平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L（L1、L2）、X分别代表温度或压强。其中X代表的是________（填“温度”或“压强”）。

（2）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：N2(g)2N(g) Cl2(g)2Cl(g)

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

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

①b接电源的_______极（填“正”或“负”）。② 阳极反应式是___________________。

（4）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】 压强 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 41 负 3Cl--6e-+NH4+=NCl3+4H+ NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2+NH3+3C1-+3OH-

【解析】（1）由图像得出：随着X的增大，氨气的体积分数应该增大。升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的体积分数应该减小，所以X不可能代表温度。增大压强，平衡向正反应方向移动，氨气的体积分数增大，所以X应该代表压强。

（2）①根据转化关系可以判断，反应物为和，生成物为和，然后根据得失电子守恒和原子守恒配平，化学方程式为。

②化学反应的过程是旧化学键断裂（吸收能量）和新化学键形成（放出能量）的过程，设断开1 mol H–N键吸收a kJ能量，断开1 mol H–Cl键吸收b kJ能量，根据化学反应2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g) ΔH=–462 kJmol－1，得到6×a＋3×243－945－6×b＝－462，得，所以断开1 mol H–N键与断开1 mol H–Cl键所需能量相差约为41kJ。

（3）①b电极的反应为H+得电子生成氢气，发生还原反应，所以b电极为阴极，连接电源的负极。

②阳极反应物为NH4Cl，生成物为NCl3 ，题目中给出氯的化合价为+1价，所以氯失去电子，化合价升高，氮、氢不变价，然后根据电荷守恒配平方程式，则阳极反应式是
（4）根据题意，可以和制备，同时生成，反应物为 ，生成物为，根据化合价升降相等、电荷守恒和原子守恒配平，该反应的离子方程式是NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2+NH3↑+3C1-+3OH- 。