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20.如图1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)△H=-92kJmol-1,图2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代表的是压强(填“温度”或“压强”),判断L1、L2的大小关系并说明理由L1<L2;合成氨的反应是放热反应,压强相同时,温度升高,平衡逆向移动,氨的体积分数减小.
(2)①反应Ⅱ的化学方程式是8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl.
②反应Ⅱ其中一步反应为2NH3 (g)+3Cl2(g)=N2 (g)+6HCl(g)△H=-462kJ•mol-1
已知:N2(g)$\stackrel{945KJ•mol-1}{→}$2N(g),Cl2(g)$\stackrel{243KJ•mol-1}{→}$2Cl(g),断开1mol H-N键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为41 kJ.
(3)反应Ⅲ是利用图3所示装置电解制备NCl3(氯的化合价为+1),其原理是:NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NCl3+3H2↑.
①b接电源的负极(填“正”或“负”).
②阳极反应式是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,该反应的离子方程式是NCl3+6ClO2-+3H2O=6ClO2+NH3+3Cl-+3OH-.

分析 (1)升高温度,平衡向吸热的方向移动;增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动;
(2)①根据流程图,反应II中氯气与氨气反应生成氮气和氯化铵;
②设1molH-N键能为x,1molH-Cl键能为y,根据△H=反应物键能之和-生成物键能之和计算;
(3)①阴极与电源负极相连,阳极与电源正极相连;
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;
(4)根据氧化还原得失电子守恒配平反应.

解答 解:(1)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ•mol-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,与图象矛盾;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;合成氨的反应是放热反应,压强相同时,温度升高,平衡逆向移动,氨的体积分数减小;
(2)①根据流程图,反应II中氯气与氨气反应生成氮气和氯化铵,反应为:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,
故答案为:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
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,
故答案为:41;
(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-.

点评 本题考查了化学反应速率、化学平衡影响因素、原电池反应等知识点,主要是反应能量变化的计算,要求正确书写方程式,学生需有扎实的基础,试题难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列实验原理、实验操作及结论正确的是(  )
A.用装置甲收集SO2并验证其漂白性
B.用装置乙验证氯气与水反应有盐酸生成
C.用澄清石灰水鉴别苏打溶液和小苏打溶液,出现白色沉淀的为苏打溶液
D.向足量含淀粉的Fel2溶液中滴加2滴新制氯水,溶液变蓝,说明还原性:I->Fe2+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.25℃时,取浓度均为0.1mol•L-1的醋酸溶液和氨水溶液各20mL,分别用0.1mol•L-1NaOH溶液、0.1mol•L-1盐酸进行中和滴定,滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示.下列说法正确的是(  )
A.曲线Ⅰ:滴加溶液到10 mL时:c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.曲线Ⅱ:滴加溶液到20 mL时:2c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(OH-)═2c(Na+)+c(H+)
C.根据滴定曲线,可得Kb(NH3•H2O)≈10-13
D.由曲线Ⅱ可知,选用酚酞和选用甲基橙作指示剂,消耗NaOH溶液的体积相同

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.根据下列操作、现象,所得结论正确的是(  )
选项操作现象结论
A向25mL冷水和沸水中分别滴入5滴FeCl3饱和溶液前者为黄色.
后者为红褐色
温度升高,Fe3+的水解
程度增大
BNaOH的乙醇溶液与溴乙烷共热,产生的气体通入
酸性高锰酸钾溶液中
溶液褪色产生的气体为乙烯
C铜铝合金加入一定量稀硝酸中,有金属剩余,再加稀硫酸剩余金属质量减小铝与稀硫酸反应使
剩余金属质量减小
D盛有NO2的集气瓶中加入一定量水气体变为无色NO2是酸性氧化物
A.AB.BC.CD.D

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15.正硼酸(H3B03)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(层状结构如图所示,图中“虚线”表示氢键).下列有关说法正确的是(  )
A.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
B.含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键
C.分子中B、O最外层为8e-稳定结构
D.同层分子间的主要作用力是范德华力

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.莫沙朵林是一种镇痛药,它的合成路线如下:

(1)B中手性碳原子数为3;化合物D中含氧官能团的名称为酯基、羟基.
(2)C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为.
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I.核磁共振氢谱有4个峰;
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Ⅲ.能与FeCl3溶液发生显色反应.
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(5)已知:$\stackrel{P_{2}O_{5}}{→}$.化合物   是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体,请设计合理方案以和为原料合成该化合物(用合成路线流程图表示,并注明反应条件).合成路线流程图示例如下:CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2$\stackrel{Br_{2}}{→}$

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

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9.晚唐诗人李商隐的《无题•相见时难别亦难》中写到“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,下列说法正确的是(  )
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