Question

【題目】氯元素是生產(chǎn)生活中常見的非金屬元素。

(1)生物質(zhì)混煤燃燒是當(dāng)今能源燃燒利用的最佳方式之一，但生物質(zhì)中氯含量較多，燃燒過程中會(huì)形成金屬氯化物(如NaCl)和Cl2等物質(zhì)，對(duì)金屬爐壁造成腐蝕。

①NaCl和Cl2中化學(xué)鍵的類型分別是________和________。

②燃煤過程中生成的SO2會(huì)與NaCl等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽和Cl2。若生成Cl2 22.4 L(標(biāo)況)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4×6.02×1023，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________

(2)已知：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1＝－196.46 kJ·mol－1

H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.84 kJ·mol－1

Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH3＝－184.60 kJ·mol－1

在催化劑作用下，用H2O2(l)可除去上述燃燒過程中產(chǎn)生的Cl2。依據(jù)上述已知反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________。

(3)使用“催化轉(zhuǎn)化器”可以減少尾氣中的CO和NOx，轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋NOx→N2＋CO2(未配平)，若x＝1.5，則化學(xué)方程式中CO2和N2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為___。

Answer 1

【答案】離子鍵 共價(jià)鍵(或非極性鍵) 2NaCl＋SO2＋O2Na2SO4＋Cl2 H2O2(l)＋Cl2(g)===2HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝＋3.01 kJ/mol 3∶1

【解析】

（1）①NaCl屬于離子化合物，含有離子鍵，Cl2中氯原子之間形成共價(jià)鍵；
②由題目信息可知，SO2與NaCl等物質(zhì)生成硫酸鈉和Cl2，根據(jù)S、O原子比例關(guān)系可知，應(yīng)有氧氣參與反應(yīng)，配平書寫化學(xué)方程式；
（2）發(fā)生反應(yīng)：H2O2（l）+Cl2（g）=2HCl（g）+O2（g），
已知：a:2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1＝－196.46 kJ·mol－1

b:H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.84 kJ·mol－1

c:Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH3＝－184.60 kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律，a－b＋c可得：H2O2（l）+Cl2（g）=2HCl（g）+O2（g），反應(yīng)熱也進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，進(jìn)而書寫熱化學(xué)方程式；

（3）可利用“定一法”進(jìn)行配平，把CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)定為1，則可以分別配出CO2、NO1.5和N2的系數(shù)，然后再化為最簡整數(shù)，進(jìn)行計(jì)算。

（1）①NaCl是離子化合物，含有的化學(xué)鍵是離子鍵，Cl2是共價(jià)化合物，含有的化學(xué)鍵是非極性共價(jià)鍵；

②每生成1mol Cl2，氯元素轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023，已知生成標(biāo)況下22.4 L Cl2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4×6.02×1023，則SO2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023，，生成硫酸鹽Na2SO4，其中NaCl和SO2都為還原劑，反應(yīng)還需要氧氣作氧化劑參與，因此反應(yīng)方程式為2NaCl＋SO2＋O2Na2SO4＋Cl2；

因此，本題正確答案是：離子鍵；共價(jià)鍵(或非極性鍵) ；2NaCl＋SO2＋O2Na2SO4＋Cl2；

（2）將題干中三個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為a、b、c，a－b＋c得H2O2(l)＋Cl2(g)===2HCl(g)＋O2(g)　，由蓋斯定律有ΔH＝(－196.46 kJ·mol－1) –(－285.84 kJ·mol－1)+( －184.60 kJ·mol－1)=＋3.01 kJ/mol ，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2O2(l)＋Cl2(g)===2HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝＋3.01 kJ/mol。

因此，本題正確答案是：H2O2(l)＋Cl2(g)===2HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝＋3.01 kJ/mol；

（3）轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO+NOx→CO2+N2（未配平），若x=1.5，可利用“定一法”進(jìn)行配平，把CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)定為1，則CO、NO1.5、N2前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為：1、、，然后都乘3，化成整數(shù)，即3CO+2NO1.5→3CO2+N2，則化學(xué)方程式中CO2與N2的系數(shù)之比為3:1，

因此，本題正確答案是：:1。