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。上图是反应I中平衡混合气中NH3的体积分数(V%)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，其中横坐标X代表的是__________（填“温度”或“压强”），L1__________ L2（填“>”或“<”或“=”） 。

（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2 mol H–N键与断开2 mol H–Cl键所需能量相差约为_______kJ。

（3）反应III是利用下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_______（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 L1<L2 82.0 负 3Cl-+NH4+-6e-=NCl3+4H+ 3H2O+NCl3+6ClO2-=ClO2+NH3+3Cl-+3OH-

【解析】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJmol-1为放热反应，若升高温度平衡逆向移动，前期的体积分数减小，与图像不符；若增大压强，平衡向正向移动，氨气的体积分数增大，故改变条件为压强；压强相同时，温度升高，平衡逆向移动，氨的体积分数减小，L1＜L2，故答案为：压强；L1＜L2；

(2)设1molH-N键能为x，1molH-Cl键能为y，根据△H=反应物键能之和-生成物键能之和，-462=6x+3×243-(945+6y)，x-y=41kJ，则断开2 mol H–N键与断开2 mol H–Cl键所需能量相差约为82kJ，故答案为：82；

(3)①b极产生氢气，为阴极，与电源负极相连，故答案为：负；

②阴极电极反应为氢离子得电子生成氢气，用总反应减掉阴极反应得阳极反应式，故答案为：3Cl--6e-+NH4+=NCl3+4H+；

(4)反应III得到的NCl3可以和NaClO2制备ClO2，同时生成NH3，根据氧化还原化合价升降原理，Cl元素化合价有升高和讲点，根据得失电子守恒配平反应，故答案为：NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2+NH3+3Cl-+3OH-。