Question

【题目】氯元素是生产生活中常见的非金属元素。

(1)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一，但生物质中氯含量较多，燃烧过程中会形成金属氯化物(如NaCl)和Cl2等物质，对金属炉壁造成腐蚀。

①NaCl和Cl2中化学键的类型分别是________和________。

②燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和Cl2。若生成Cl2 22.4 L(标况)时转移电子数为4×6.02×1023，该反应的化学方程式是__________________

(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

在催化剂作用下，用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应，写出该反应的热化学方程式：________________________________。

(3)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx，转化过程中发生反应的化学方程式为CO＋NOx→N2＋CO2(未配平)，若x＝1.5，则化学方程式中CO2和N2的化学计量数之比为___。

Answer 1

【答案】离子键 共价键(或非极性键) 2NaCl＋SO2＋O2Na2SO4＋Cl2 H2O2(l)＋Cl2(g)===2HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝＋3.01 kJ/mol 3∶1

【解析】

（1）①NaCl属于离子化合物，含有离子键，Cl2中氯原子之间形成共价键；
②由题目信息可知，SO2与NaCl等物质生成硫酸钠和Cl2，根据S、O原子比例关系可知，应有氧气参与反应，配平书写化学方程式；
（2）发生反应：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

根据盖斯定律，a－b＋c可得：H2O2（l）+Cl2（g）=2HCl（g）+O2（g），反应热也进行相应的计算，进而书写热化学方程式；

（3）可利用“定一法”进行配平，把CO2的化学计量数定为1，则可以分别配出CO2、NO1.5和N2的系数，然后再化为最简整数，进行计算。

（1）①NaCl是离子化合物，含有的化学键是离子键，Cl2是共价化合物，含有的化学键是非极性共价键；

②每生成1mol Cl2，氯元素转移电子数为2×6.02×1023，已知生成标况下22.4 L Cl2转移电子数为4×6.02×1023，则SO2转移电子数为2×6.02×1023，，生成硫酸盐Na2SO4，其中NaCl和SO2都为还原剂，反应还需要氧气作氧化剂参与，因此反应方程式为2NaCl＋SO2＋O2Na2SO4＋Cl2；

因此，本题正确答案是：离子键；共价键(或非极性键) ；2NaCl＋SO2＋O2Na2SO4＋Cl2；

（2）将题干中三个热化学方程式依次编号为a、b、c，a－b＋c得H2O2(l)＋Cl2(g)===2HCl(g)＋O2(g)　，由盖斯定律有ΔH＝(－196.46 kJ·mol－1) –(－285.84 kJ·mol－1)+( －184.60 kJ·mol－1)=＋3.01 kJ/mol ，因此该反应的热化学方程式为H2O2(l)＋Cl2(g)===2HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝＋3.01 kJ/mol。

因此，本题正确答案是：H2O2(l)＋Cl2(g)===2HCl(g)＋O2(g)　ΔH＝＋3.01 kJ/mol；

（3）转换过程中发生反应的化学方程式为：CO+NOx→CO2+N2（未配平），若x=1.5，可利用“定一法”进行配平，把CO2的化学计量数定为1，则CO、NO1.5、N2前面的化学计量数分别为：1、、，然后都乘3，化成整数，即3CO+2NO1.5→3CO2+N2，则化学方程式中CO2与N2的系数之比为3:1，

因此，本题正确答案是：:1。