(1)火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。
①用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知: N2(g)+2O2(g)===N2O4(g) ΔH=+10.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543 kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应生成氮气和气态水的热化学方程式:________________________。
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮。试推断出二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施): ____________________。
(2)在0.5L恒容密闭容器中,一定量的N2与H2进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=bkJ•mol﹣1,其化学平衡常数K值和温度的关系如下:
温度/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | 1.0 | 0.86 | 0.5 |
写出该反应的化学平衡常数的表达式: ,b 0(填“大于”、“小于”或“等于”)
②400℃时,测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3mol、2mol、1mol时,此时刻该反应的v正(N2) v逆(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航空航天。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O2+4e-===2O2-)。
①c电极的名称为________,d电极上的电极反应式为______________________。
②如图2所示为用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液,a电极上的电极反应式为___________________。若a电极产生56 mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH=__________(不考虑溶液体积变化) 。
【化学——选修3:物质结构与性质】原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素,核电荷数均小于36。已知X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键,且所有原子共平面;Z的L层上有2个未成对电子;Q原子的s能级与p能级电子数相等;R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料;T处于周期表的ds区,原子中只有一个未成对电子。
(1)Y原子核外共有________种不同运动状态的电子,基态T原子有________种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)由X、Y、Z形成的离子ZXY-与XZ2互为等电子体,则ZXY-中X原子的杂化轨道类型为__________________。
(4)Z与R能形成化合物甲,1 mol甲中含________ mol化学键,甲与氢氟酸反应,生成物的分子空间构型分别为_________________________。
(5)G、Q、R氟化物的熔点如下表,造成熔点差异的原因为___________________。
氟化物 | G的氟化物 | Q的氟化物 | R的氟化物 |
熔点/K | 993 | 1 539 | 183 |
(6)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量,反应过程中的离子方程式
为________________________;________________________。
(7)X单质的晶胞如图所示,一个X晶胞中有________个X原子;
若X晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的体积为________ cm3 (用代数式表示)。