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18.NCl3是一种黄色粘稠的油状液体(已知电负性:N>Cl)装置如图所示,利用惰性电极电解制备,原理是:NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NCl3+3H2↑,下列说法错误的是(  )
A.b电极接电源的负极
B.阳极区被氧化的元素为Cl
C.流出液X中不含HCl
D.每生成3molH2,有6molCl-通过阴离子交换膜

分析 根据图示信息知道:a电极是阳极,该电极上发生失电子的氧化反应NH4++3Cl--6e-=NCl3+4H+,b电极是阴极,在阴极上是氢离子得电子的还原反应,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,电解过程中,阴离子可以经过阴离子交换膜移向阳极,但是阳离子不能经过交换膜,根据电子守恒以及电极反应式进行计算回答.

解答 解:根据图示信息知道:a电极是阳极,该电极上发生失电子的氧化反应NH4++3Cl--6e-=NCl3+4H+,b电极是阴极,在阴极上是氢离子得电子的还原反应,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,电解过程中,阴离子可以经过阴离子交换膜移向阳极,但是阳离子不能经过交换膜,根据电子守恒以及电极反应式进行计算回答.
A.b电极产生氢气,发生的是还原反应,b电极是阴极,故接电源的负极,故A正确;
B.题干由已知电负性:N>Cl,故NCl3中Cl为+1价,Cl元素化合价升高被氧化,故B正确;
C.电解过程中,Cl-可以经过阴离子交换膜移向阳极,阳极发生氧化反应NH4++3Cl--6e-=NCl3+4H+,流出液X中含HCl,故C错误;
D.每生成3molH2,转移6mol电子,溶液中通过离子定向移动形成闭合回路平衡电荷,故有6molCl-通过阴离子交换膜,故D正确.
故选C.

点评 本题考查学生电解池的工作原理以及应用知识,注意电极反应式的书写和电子守恒的计算是解题的关键,难度中等.

练习册系列答案
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12.研究证明,CO2可作为合成低碳烯烃的原料加以利用,目前利用CO2合成乙烯相关的热化学方程式如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.01kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24.52kJ•mol-1
反应Ⅲ:CH3OCH3(g)?C2H4(g)+H2O(g)△H3=-5.46kJ•mol-1
反应Ⅳ:2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)△H4
反应开始时在0.l MPa下,以n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生反应Ⅳ,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量百分数如图1所示,请回答下列问题:

(1)△H4=-128 kJ/mol.
(2)可判断该反应体系已平衡的是CE.
A.v (CO2)=2v (C2H4
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的压强不再改变
D.平衡常数K不再改变
E.C2H4的体积分数不变
(3)曲线a表示的物质为H2(写化学式),判断依据是由曲线变化可知随着温度升高,氢气的物质的量逐渐增多,说明升高温度平衡逆向移动,反应开始时在0.1MPa下,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比可知a为H2的变化曲线,c为CO2的变化曲线,结合计量数关系可知b为水,d为C2H4的变化曲线.
(4)为提高CO2的平衡转化率,可以采取的措施是ABD.
A.降低温度          
B.分离出H2O
C.增加原催化剂的表面积
D.增大压强
E.投料比改为n(H2):n(CO2)=2:1
(5)在图2中,画出393K时体系中C2H4的体积分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势曲线,并标明平衡时C2H4的体积分数数值.

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