题目内容

肼(N2H4)通常作为火箭的燃料．已知3.2 g液态肼在O2(g)中完全燃烧，生成N2(g)和H2O(l)，放出62.2 kJ热量，写出上述反应的热化学方程式________．

答案：
解析：

N2H4(l)＋O2(g)N2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－622 kJ/mol．


练习册系列答案
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（综合应用）发射卫星的火箭通常用肼（N2H4）作燃料，用NO2作氧化剂，燃烧过程中无污染物产生。现已知：

（1）N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）  △H＝＋67.2kJ·mol－1

（2）N2H4（g）＋O2（g）=N2（g）＋2H2O（g）  △H＝－534kJ·mol－1则1mol

肼在足量的NO2中燃烧生成N2和水蒸气时放出热量为………………………………（  ）

A. 601.17kJ　　　　　　　　　　　　   B. 67.2kJ  

C. 534kJ　　   　　　　　　　　　　   D. 576.6kJ

 

2007年10月24日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”探月卫星成功送入太空，迈出了向广寒宫求索的第一步．“长征三号甲”是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，第三级为液态氧燃料．

(1)常规燃料通常指以肼(N2H4)为燃料，以二氧化氮做氧化剂．但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)．

已知：N2H4(g)＋O2(g)N2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－543 kJ·mol－1

H2(g)＋F2(g)＝HF(g)；ΔH＝－269 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)；ΔH＝－242 kJ·mol－1

写出气态肼和氟气反应的热化学方程式：________．

(2)氢是一种理想的绿色能源，最近科学家利用太阳光分解水来制备氢．下图为光分解水制氢的循环系统，反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I2和Fe2+等可循环使用．

①判断光电池的a端为________极，b端为________极．

②写出电解池A中电极反应式：

阴极________，阳极________．

③电解池B中反应的离子方程式________．

④若电解池A中生成H2的体积为8.96 L(标准状况下)，则电解池B中生成Fe2+的物质的量为________mol．
“神舟”六号宇宙飞船是靠长征Ⅱ(F)型运载火箭发射升空的，该火箭所用的燃料是偏二甲肼［(CH3)2N—NH2］，氧化剂是N2O4，产物是氮气、二氧化碳和水。

(1)“神舟”六号起飞时，可以看到一级火箭的中部冒出红棕色的气体，这是为了保证贮箱安全由保险活门自动开启所排出的部分高压氧化剂变化而来的，逸出的红棕色气体是_________，产生该气体的化学反应方程式为__________________。

(2)当有1 mol偏二甲肼燃烧时，转移电子的物质的量为_________。

(3)有的运载火箭用肼(N2H4)作燃料和二氧化氮反应，已知：

N2(g)+2O2(g)====2NO2(g);ΔH=+67.7 kJ·mol-1

N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);ΔH=-534 kJ·mol-1

下列关于肼和NO2反应的热化学方程式，正确的是(    )

A.2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g)+4H2O(l);ΔH=-1 135.7 kJ·mol-1

B.2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g)+4H2O(g);ΔH=-1 000.3 kJ·mol-1

C.N2H4(g)+NO2(g)====3/2N2(g)+2H2O(l):ΔH=-1 135.7 kJ·mol-1

D.2N2H4(g)+2NO2(g)====3N2(g)+4H2O(g);ΔH=-1 135.7 kJ·mol-1

这个反应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_____________________________________________________________________。

(4)通常情况下四氧化二氮气体和二氧化氮气体可相互转化：N2O4(g)(无色)2NO2(g)(红棕色)；ΔH＞0。已知二氧化氮有较强的氧化性，则下列说法错误的是(    )

A.N2O4和NO2互为同素异形体

B.气态时，1 mol N2O4可完全分解成2 mol NO2

C.鉴别NO2(g)和溴蒸气可选用淀粉—碘化钾溶液

D.N2O4和NO2都是硝酸的酸酐

(6分)通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能. 已知部分化学键的键能如下：

化学键
N—H
N—N
O==O
N≡N
O—H
键能(kJ/mol)
386
167
498
946
460
(1)发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N2H4，气态)为燃料，若它在氧气(气态)中燃烧，生成N2(气态)和H2O(液态).1 mol肼完全燃烧时放出的热量为________  ．
(2)为了提高肼(N2H4)燃烧过程中释放的能量，常用二氧化氮作氧化剂代替氧气，这两者反应生成氮气和水蒸气．且：
①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH1＝＋67.7 kJ/mol
②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－534 kJ/mol
试写出肼和NO2完全反应的热化学方程式：____________________________________    
(3)随着中国空间技术的发展，中俄于2009年携手探火星工程，寻找更高效的火箭推进剂也被提到了议事日程．在实验室我国科研人员应用电子计算机模拟出具有高能量的物质N60，它的结构与C60十分相似．已知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子，且N60分子结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构．试推测1个N60的结构含有________个N—N键．

2013年12月15日4时搭载长征系列火箭的“玉兔号”顺利驶抵月球表面，实现了五星红旗耀月球的创举。火箭升空需要高能燃料，通常用肼（N2H4）作燃料，N2O4做氧化剂。请回答下列问题：

（1）已知：N2(g) + 2O2(g) == 2NO2(g)????????????????? ΔH= + 67.7kJ·mol-1

N2H4(g) + O2（g）== N2(g) + 2H2O(g)????? ΔH= - 534.0kJ·mol-1

2NO2(g) N2O4（g）????????????? ΔH= - 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：?????????????????????????????????? ；

（2）工业上用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，该反应的化学方程式为：???????????????????????????????????? ；

（3）工业上可以用下列反应原理制备氨气：

2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)?? ΔH= Q kJ·mol-1

①已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图，则此反应的 Q ?????? 0 （填“＞”“＜”或“=”）。

②若起始加入氮气和水，15分钟后，反应达到平衡，此时NH3的浓度为0.3mol/L，则用氧气表示的反应速率为??????????? 。

③常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， ???????? （选填编号）.

A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化????

B．v（N2）/v（O2）=2∶3

C．容器中气体的密度不随时间而变化

D．通入稀有气体能提高反应的速率

E．若向容器中继续加入N2，N2的转化率将增大

（4）最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并以此处理废氨水，装置如图。

①为不影响H2O2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c(NH4+) ?????? c(NO3-)（填“＞”“＜”或“=”）；

②Ir—Ru惰性电极有吸附O2作用，该电极的电极反应为????????????????????? ；

③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理NH3·H2O的物质的量为???????????? 。

 

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