肼(N2H4)又称联氨.广泛用于火箭推进剂.有机合成及燃料电池.NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用氧化剂．试回答下列问题(1)肼的结构式为．(2)肼燃料电池原理如图1所示.左边电极上发生的电极反应式．(3)火箭常用N2O4作氧化剂.肼作燃料.已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=-67.7kJ?mol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

肼（N₂H₄）又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池，NO₂的二聚体N₂O₄则是火箭中常用氧化剂．试回答下列问题
（1）肼的结构式为

．
（2）肼燃料电池原理如图1所示，左边电极上发生的电极反应式

．
（3）火箭常用N₂O₄作氧化剂，肼作燃料，已知：
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=-67.7kJ?mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ?mol^-1
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-52.7kJ?mol^-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：

．
（4）联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得，也可在催化剂作用下，用尿素[CO（NH₂）₂]和次氯酸钠与氢氧化钠的混合溶液反应获得，尿素法反应的离子方程式为

．
（5）如图2所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊．关闭K₂，将各1mol NO₂通过K₁、K₃分别充入A、B中，反应起始时A、B的体积相同且均为a L．
①B中可通过观察

判断可逆反应2NO₂?N₂O₄已经达到平衡．
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N₂O₄，则重新到达平衡后，平衡混合气中NO₂的体积分数

（填“变大”“变小”或“不变”）．
③若容器A中到达平衡所需时间为t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的．8倍，则平均化学反应速率v（NO₂）等于

．
④若打开K₂，平衡后B容器的体积缩至0.4a L，则打开K₂之前，气球B体积为

L．

考点：化学平衡的计算,离子方程式的书写,用盖斯定律进行有关反应热的计算,原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）肼又称做连氨，由两个氨基相连；
（2）左端为负极，在碱性电解质中失去电子生成氮气和水；
（3）利用盖斯定律来计算2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）的反应热；
（4）在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，结合质量守恒定律来书写离子反应方程式；
（5）①反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化；
②根据压强对化学平衡的移动的影响因素来回答；
③根据反应前后气体的压强之比等于物质的量之比来回答；
④根据等效平衡分析．

解答： 解：（1）肼由两个氨基相连而成，结构式为

，故答案为：

；
（2）左端为负极，在碱性电解质中失去电子生成氮气和水，电极反应为N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，故答案为：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O；
（3）由N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=-67.7kJ?mol^-1           ①
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ?mol^-1②
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-52.7kJ?mol^-1③
根据盖斯定律可知②×2-①-③得2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g），
△H=（-534.0kJ?mol^-1）×2-（-67.7kJ?mol^-1）-（-52.7kJ?mol^-1）=-947.6 kJ?mol^-1，
即热化学方程式为2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-947.6 kJ?mol^-1，
故答案为：2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-947.6 kJ?mol^-1；
（4）由在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，根据质量守恒定律可知两种盐为氯化钠和碳酸钠，该反应为CO（NH₂）₂+ClO^-+2OH^-=N₂H₄+CO₃^2-+Cl^-+H₂O，
故答案为：CO（NH₂）₂+ClO^-+2OH^-=N₂H₄+CO₃^2-+Cl^-+H₂O；
（5）①B是一个气体压强不变的容器，所以当反应达到平衡状态时，混合气体的颜色和气囊体积不再改变，故答案为：气囊B的体积不再减小或气体颜色不再变化；
②再加入气体，相当于增大压强，化学平衡正向移动，二氧化氮的百分含量会减小，故答案为：变小；
③2NO₂?N₂O₄
起始（mol）：1     0
变化（mol）：2     x
平衡（mol）：1-2x x
则

(1-2x)+x

=0.8，解得x=0.2mol，所以平均化学反应速率v（NO₂）=

0.2×2

mol/（L?s）=

0.4

mol/（L?s），故答案为：

0.4

mol/（L?s）；
④打开K₂，则相当于是在等温等压时的平衡，因此平衡时等效的．由于此时反应物的物质的量是B中的二倍，所以打开K₂之前，气球B体积为（aL+0.4aL）÷2=0.7aL，
故答案为：0.7a．

点评：本题考查了化学平衡的计算和盖斯定律等知识点，难点是根据等效平衡进行计算，难度较大．

练习册系列答案

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下列有关四个常用电化学装置的叙述正确的是（　　）

A、图Ⅰ所示电池中，MnO₂作催化剂

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下列说法不正确的是（　　）

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C、

从分类的角度看，混合物、分散系、胶体的从属关系如图所示：

D、借助扫描隧道显微镜，应用STM技术可实现对原子或分子的操纵

下列有关说法正确的是（　　）

A、常温下，向20mL0.1mol?L^-1酒石酸（用H₂T表示）溶液中逐滴滴加等物质的量浓度的NaOH溶液．有关微粒的物质的量与混合溶液的pH有如图1，则当V_NaOH=10mL时，溶液中存在2C（Na⁺）=C（H₂T）+C（HT^-）+C（T^2-）

B、用0.0100mol?L^-1硝酸银标准溶液，滴定浓度均为0.100mol?L^-1的 Cl^-、Br^-及I^-的混合溶液，由图2曲线，可确定首先沉淀的是Cl^-

C、已知25℃、101kPa时：①2Na（s）+

O₂（g）=Na₂O（s）；△H=-414 kJ?mol^-1②2Na（s）+O₂（g）=Na₂O₂（s）；△H=-511 kJ?mol^-1，则常温时，Na₂O比Na₂O₂稳定

D、由图3可说明烯烃与H₂加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行

已知

（X为卤原子，M为烃基或含酯基的取代基等），由有机物A合成G（香豆素）的步骤如下：

回答下列问题：
（1）写出C中含氧官能团名称：

，F→G 的反应类型是

．
（2）写出A和新制Cu（OH）₂悬浊液反应的化学方程式

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．
（4）F有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式：

．Ⅰ．分子中除苯环外，无其它环状结构Ⅱ．苯环上有两个处于对位的取代基III．能发生水解反应，不能与Na反应Ⅳ．能与新制Cu（OH）₂按物质的量比1：2反应
（5）已知：

（R，R′为烃基），试写出以苯和丙烯（CH_2═CH-CH₃）为原料，合成

的路线流程图（无机试剂任选）．合成路线流程图示例如下：H₂C═CH₂

CH₃CH₂Br

CH₃CH₂OH．

汽车尾气是城市空气的主要污染物，如何减少汽车尾气（CO、NO_x等）的污染是重要的科学研究课题．
（1）汽车内燃机工作时反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）是导致汽车尾气中含有NO的原因之一，该反应在不同温度下的平衡常数K如下表：

温度	27℃	2000℃
K值	3.84×10^-31	0.1

①该反应为

反应（填“放热”、“吸热”）．
②T℃时，该反应化学平衡常数K=1，当某时刻该反应体系中测得各物质的浓度为：
c（N₂）=0.2mol/L；c（O₂）=0.3mol/L；c（NO）=0.3mol/L，则此时可逆反应的反应速率（v）应满足的关系为

．
A．v（正）＞v（逆） B．v（正）＜v（逆）C．v（正）=v（逆） D．无法确定
（2）可用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应的化学方程式为：C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g）△H若已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₁； C （s）十O₂（g）=CO₂（g）△H₂则△H=

（3）某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T₁℃）条件下反应：
C（s）+2NO（g）?N₂ （g）+CO₂ （g），反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

浓度/mol?L^-1 时间/min	NO	N₂	CO₂
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017

①从0～20min时间内，v（NO）=

；T₁℃时，该反应的平衡常数K=

（保留两位小数）．
②30min后，改变某一条件，平衡发生了移动，则改变的条件是

．
（4）CO分析仪以燃料电池为工作原理，该电池中电解质为氧化物固体，其中O^2-可以在固体电解质中自由移动．则该电池负极发生的反应是

；固体电解质中的O^2-向

极方向移动．

以下是我们日常生活中常用各种清洗剂，选择适当的用品可以得到更好的清洗效果．

名称	洗涤灵	洁厕灵	炉具清洁剂	污渍爆炸盐	漂白粉
产品样式
有效成分或功能	清洗油污	盐酸	氢氧化钠	过碳酸钠	消毒

（1）我们使用洗涤灵清洗餐具上的油污，这是因为它具有

的功能．
（2）以下物质可以使用洁厕灵清洗的是

填字母序号）．
a．铁锈 b．油渍 c．水垢（主要成分为碳酸钙和氢氧化镁）
（3）取上述一定量的炉具清洁剂，滴加几滴酚酞溶液，溶液变

色，若将洁厕灵与炉具清洁剂混合，可以发生如图1所示的化学反应．图中a微粒的化学式为

．

（4）“污渍爆炸盐”溶于水后会生成Na₂CO₃和H₂O₂．将爆炸盐溶于水后，再加入足量的洁厕灵，发生的化学反应方程式为

．
（5）化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对漂白粉其漂白作用是否失效产生了疑问．（当有效成分完全消失时，则漂白粉就完全失效；部分消失时，则为部分失效）．
Ⅰ．查阅资料：
①漂白粉的主要成分是Ca（ClO）₂、CaCl₂和Ca（OH）₂，其有效成分是Ca（ClO）₂．
②Ca（ClO）₂可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应：Ca（ClO）₂+H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2HClO，
③HClO不稳定，易分解生成HCl和一种常见的单质气体．
④CaCl₂的水溶液呈中性，HClO的水溶液呈酸性．
⑤HClO能可使有色物质（如：品红溶液）褪色．
Ⅱ．交流讨论：
该小组同学经过分析得出：HClO分解时除生成HCl外，生成的另一种常见气体是

．
Ⅲ．实验探究：下表是探究某漂白粉是否完全失效的实验，请根据表中结论，进行填空．

实验步骤	实验现象	实验结论
把少量漂白粉样品加入水中，通入足量的CO₂气体，．	．	漂白粉的漂白作用已完全失效．

Ⅳ．继续探究：同学们对某完全失效后的漂白粉的成分很感兴趣，并作进一步探究．在老师的帮助下，同学们对该失效后的漂白粉成分进行猜想：
猜想一：CaCl₂和CaCO₃；猜想二：

；
小明同学认为猜想中的成分CaCO₃，除漂白粉的有效成分在空气中发生反应生成外，还有其它来源，请你用化学方程式表示

．
小聪同学进行实验证明失效后的漂白粉的成分符合猜想一，而与猜想二不符．小聪同学的实验方案是：

．

（1）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防部建设中都有广泛应用，回答下列问题：
①氮元素原子的L层电子数为

；
②NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），该反应的化学方程式为