Question

【题目】氨气常用作合成氯氨类化合物，是常用的饮用水二级消毒剂，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2C1、NHCl2和NCl3)，副产物少于其它水消毒剂。

回答下列问题：

（1）工业上可利用反应Cl2(g)+NH3(g)=NH2Cl(l)+HCl(g)制备一氯胺，已知部分化学键的键能如下表所示(假设不同物质中同种化学键的键能相同)，则该反应的△H=___kJ/mol。

化学键	N-H	Cl-Cl	N-Cl	H-Cl
键能（kJ/mol）	391.3	243.0	191.2	431.8

一氯胺是重要的水消毒剂，其原因是由于一氯胺在中性、酸性环境中会发生完全水解，生成具有强烈杀菌消毒作用的物质，该水解反应的化学方程式为___。

（2）用Cl2和NH3反应制备二氯胺的方程式为2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(g)+2HCl(g)。在恒温条件下，3molCl2和1molNH3发生反应，测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B、C三点中Cl2转化率最高的是___点(填“A”“B”或“C")。

②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=____(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

（3）我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂，实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)，总反应为：CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑。

①A电极连接电源的___极(填"正”或“负”)。

②A电极的电极反应为___。

Answer 1

【答案】+11.3kJ/mol NH2Cl+H2O=NH3+HClO B 3 正 CO（NH2）2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+

【解析】

（1）△H等于反应物的总键能减去生成物的总键能；一氯胺的水解属于两物质之间交换成分的复分解反应，据此可写化学方程式；

（2）①Cl2转化率最高点就是图中Cl2含量最低、HCl含量最高的点；

②要计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)，按起始物质的量，用三段式计算出平衡时各成分的物质的量，再按信息计算(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)；

（3）按电解总反应为：CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑分析，尿素是还原剂被氧化，它发生反应的A电极就是阳极，所连就是的电源正极，A电极上就是尿素被氧化的反应；

（1）△H等于反应物的总键能减去生成物的总键能；对于反应Cl2(g)+NH3(g)=NH2Cl(l)+HCl(g)，△H=243.0+3×391.3-（2×391.3+191.2+431.8）=+11.3kJ/mol

答案为：+11.3kJ/mol；

一氯胺的水解属于两物质之间交换成分的复分解反应，则化学方程式为NH2Cl+H2O=NH3+HClO；

答案为：NH2Cl+H2O=NH3+HClO；

（2）①Cl2转化率最高点就是图中Cl2含量最低、HCl含量最高的B点；

答案为：B；

②计算C点时反应2Cl2(g)+NH3(g) NHCl2(g)+2HCl(g)的压强平衡常数Kp(C)，

因为C点氯气和氯化氢等量，所以3-2x=2x，x=0.75mol，气体总物质的量为3-2x+1-x+x +2x=4mol，总压强为10MPa，按定义计算Kp， =3

答案为：3；

（3）按电解总反应为：CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑分析，尿素是还原剂被氧化，它发生反应的A电极就是阳极，A所连就是的电源正极，

答案为：正；

A电极上就是尿素被氧化的反应；由图知，氧化产物为N2，则电极反应式为：CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+；

答案为：CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+。