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某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4═3N2+4H2O,反应温度可达2 700℃,对于该反应,下列说法正确的是(  )
A、该反应属于置换反应
B、N2H4是氧化剂
C、N2O4发生氧化反应
D、氧化产物与还原产物的质量比为2:1
考点:氧化还原反应
专题:氧化还原反应专题
分析:由2N2H4+N2O4═3N2+4H2O可知,N2H4中N元素的化合价升高,N2O4中N元素的化合价降低,以此来解答.
解答: 解:A.反应物中没有单质,不属于置换反应,故A错误;
B.N2H4中N元素的化合价升高,为还原剂,故B错误;
C.N2O4中N元素的化合价降低,为氧化剂,发生还原反应,故C错误;
D.由B、C及反应可知,氮气为氧化产物和还原产物,结合原子守恒可知,氧化产物与还原产物的质量比为2:1,故D正确;
故选D.
点评:本题考查氧化还原反应知识,为高频考点,把握反应中元素化合价的变化为解答的关键,侧重氧化还原反应基本概念及分析与应用能力的考查,题目难度不大.
练习册系列答案
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科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法.曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3.进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2、压强1.0×105 Pa、反应时间3h):
T/K303313323353
NH3生成量
/10-6 mol
4.85.96.02.0
相应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=+765.2kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化的示意图,并进行必要标注.
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法固氮反应速率慢.请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:(写两点)
 
 

(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)高温、高压催化剂
2NH3(g).设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
4
7

计算:①该条件下N2的平衡转化率为
 
(保留一位小数).
②该条件下反应2NH3(g)高温、高压催化剂N2(g)+3H2(g)的平衡常数
 

③若反应温度不变,假如在容积为2.0L的密闭容器中起始充入0.40mol N2(g)和0.40mol H2(g),反应3min时测得体系压强为原来的
3
4
,这段时间H2的平均反应速率为
 

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