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2011年11月1日，我国自行研制的“长征二号F”遥八运载火箭将“神舟八号”飞船送入太空预定轨道，两天后与“天宫一号”目标飞行器实现成功对接。偏二甲肼（C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)是长征系列火箭的常规推进剂。请回答下列相关问题：
（1）偏二甲肼（C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4)反应的化学方程式可表示为：
C2H8N2＋2N2O43N2＋2X＋4H2O  
则X的化学式为____________（选填下列选项的编号字母）。
A．O2     B．CO2    C．H2
（2）1 g液态偏二甲肼与足量的液态四氧化二氮完全反应生成气态产物，放出Q kJ热量，则相同条件下0.1 mol偏二甲肼发生该反应能放出的热量为_____________kJ (选填下列编号字母)。
A．6Q     B．30Q     C．60Q
（1）B  （2）A 
 
试题分析：（1）由质量守恒可知，X的化学式为CO2（2）1g偏二甲肼放出的热量为Q，0.1mol的偏二甲肼质量为6g，因此放出的热量为6Q。
练习册系列答案
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(14分) 能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：  CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g) 
反应II： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g) 
上述反应符合“原子经济”原则的是                  （填“I”或“Ⅱ”）。
（2）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH ＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ／mol
则CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) ΔH＝               
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如下左图所示的电池装置。
①      该电池负极的电极反应为                          。
② 工作一段时间后，测得溶液的pH                   （填增大、不变、减小）。
③用该电池作电源，组成如下右图所示装置(a、b、c、d均为石墨电极)，甲容器装250mL0.04mol/LCuSO4溶液，乙容器装300mL饱和NaCl溶液，写出c电极的电极反应        ，常温下，当300mL乙溶液的pH为13时，断开电源，则在甲醇电池中消耗O2的体积为                  mL(标准状况) ，电解后向甲中加入适量下列某一种物质，可以使溶液恢复到原来状态，该物质是           (填写编号) 。
A．CuOB．CuCO3　　C．Cu(OH)2D．Cu2(OH)2CO3
已知：①溶液中CrO42—显黄色，Cr2O72-显橙红色
②PbCrO4难溶于水，也难溶于强酸
③H+(aq）+OH-（aq）=H2O(l）； ΔH=" —a" KJ/mol
3Cl2（g）+2Cr3+（aq）+16OH-(aq）=2CrO42-（aq）+6Cl-（aq）+8H2O(l)；ΔH="—b" KJ/mol
2CrO42-（aq）+2H+(aq）Cr2O72-（aq）+H2O(l）；ΔH="—c" KJ/mol
平衡常数K=9．5×104   （上述a、b、c均大于0）
对上述反应⑤，取50mL溶液进行试验，部分测定数据如下：
时间（s）
0
0．01
0．02
0．03
0．04
n （CrO42—）（mol）
0．01
8．0×10-4
5．4×10-4
5．0×10-4
 
n （Cr2O72—）（mol）
0
 
4．73×10-3
 
4．75×10-3
 
试回答下列问题：
（1）0.02s到0.03s之间用Cr2O72-表示该反应的平均反应速率为               
下列说法正确的（  ）
A、0.03s时V正（CrO42—）=2V逆（Cr2O72—）
B、溶液pH值不变说明该反应已达平衡状态
C、溶液中c（CrO42—）：c（Cr2O72—）=2:1时该反应已达平衡状态
D、反应放热2．5×10-3c KJ时CrO42—的转化率为50％
E、升温该反应平衡常数变大
F、0．04s时加入足量的Pb（NO3)2 可使溶液由橙色变为黄色
（3）0．03s时溶液的pH=         
（4）已知酸性条件下Cr2O72—将Cl-氧化为Cl2，本身被还原为Cr3+为放热反应，试写出该反应的热化学方程式：                            
Ⅰ：工业上用CO2和H2在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1   回答下列问题。
（1）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
则反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=           （用含ΔH1、ΔH2表示）
（2）若反应温度升高，CO2的转化率       (填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）写出在酸性环境中，甲醇燃料电池中的正极反应方程式                             
Ⅱ：生产甲醇的原料H2可用如下方法制得：CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)，一定温度下，将2 mol CH4和4 mol H2O通入容积为10L的密闭反应室中，反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：

（4）反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(H2)为               ；并求此反应在此温度下的平衡常数（在答题卡对应的方框内写出计算过程）。
（5）在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第8分钟时达到新的平衡（此时CO的浓度约为0.25 mol·L—1 ），请在图中画出第5分钟后H2浓度的变化曲线。
已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量，②1 mol I2蒸气中化学键断裂时需要吸收151 kJ的能量，③由H原子和I原子形成1 mol HI气态分子时释放299 kJ的能量。下列热化学方程式正确的是
A．2HI(g) =H2(g)＋I2(g)?H＝+11 kJ／mol
B．H2(g)＋I2(g) =2HI(g)?H＝－22 kJ／mol
C．H2(g)＋I2(g) =2HI(g)?H＝+288 kJ／mol
D．H2(g)＋ I2(g) =2HI(g)?H＝－144 kJ／mol
工业上合成氨的热反应方程式如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝－92  kJ/mol
（1）若已知破坏1mol键、H—H键键分别需吸收的能量为946  kJ、436  kJ，则断开1molN—H需吸收的能量为                           kJ。
（2）在恒温恒压的条件下，将2mol  N2和6molH2通入一容积可变的容器中反应，达到平衡后气体的体积为反应前的75%，则该过程释放的能量为                   kJ，氮气的转化率为                       ，平衡后氨气占混合气体的体积分数为                                                 。
（3）若将1mol  N2和1molH2通入两个相同体积的密闭容器甲和乙中，甲容器保持温度和体积不变，乙容器保持温度和压强不变，经过一段时间后，两容器均达到平衡状态。
①建立平衡所需的时间：甲               乙（填“＞”,“＜”或“＝”）
②达到平衡后氨气的体积分数：甲               乙（填“＞”,“＜”或“＝”）
Ⅰ．恒温，容积为1  L恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示(已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)    ΔH＝－196.6  kJ·mol－1)，请回答下列问题：

(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：______________________。
(2)ΔH2＝__________kJ·mol－1。
Ⅱ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：
CH3COOH(l)＋C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)    ΔH＝－8.62  kJ·mol－1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示。

(1)该研究小组的实验目的是___________________________________。
(2)60 ℃下反应40  min与70 ℃下反应20  min相比，前者的平均反应速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如图所示，反应时间为40  min、温度超过80 ℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________________________________(写出两条)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
 
试回答下列问题：
(1)在800 ℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有________(选填“A、B、C、D、E”)。
 
n(CO)
n(H2O)
n(H2)
n(CO2)
A
1
5
2
3
B
2
2
1
1
C
3
3
0
0
D
0.5
2
1
1
E
3
1
2
1
(2)已知在一定温度下，C(s)＋CO2(g) 2CO(g)平衡常数为K；
①C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)       平衡常数为K1；
②CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) 平衡常数为K2；
则K、K1、K2之间的关系是______________________________________。
依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。
（1）用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有4NA个电子转移时，放出450 kJ的热量。其热化学方程式为______________________。
（2）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、395 kJ、940 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为____________________________。
（3）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，已知由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及的步骤为：
已知：①C(s)+O2(g) CO2(g);  ΔH=－395.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g);  ΔH=－560 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol        
则TiO2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为                              。
已知：S(s)+O2(g)→SO2(g) +297.16kJ，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+196.6 kJ，下列说法正确的是
A．1 molSO2(g)的能量总和大于lmol S(s)和l molO2(g)的能量总和
B．将2 molSO2(g)与l molO2(g)在一定条件下充分反应，放出196.6kJ的热量
C．S(g)+O2(g)SO2(g)+Q，Q值小于297.16 kJ
D．当l mol S(s)完全转化为SO3(g)时(假设无热量损失)，放出395.46kJ的热量

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