题目内容

【题目】火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量。

(1)反应的热化学方程式为____________________

(2)又已知H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ

(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是_____

【答案】(6分,每空2分)

(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63 kJ·mol-1

(2)408.815

(3)对环境无污染

【解析】

(1)根据0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量。可知1mol N2H4完全反应放出热量为256.652kJ×1/0.4=641.63kJ。所以N2H4完全反应的热化学方程式为:N2H4(l) +2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.63kJ·mol-1。答案:N2H4(l) +2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.63kJ·mol-1。

(2)因为H2O(l)=H2O(g);ΔH=+44kJ·mol-1。16g液态肼为0.5mol,与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为(641.63+444)kJ0.5=408.815 kJ;答案:408.815。

(3)因为该反应生成物为氮气和水蒸气,所以产物不会造成环境污染。答案:产物不会造成环境污染等。

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【题目】甲醇是一种重要的可再生能源.

(1)利用二氧化碳合成甲醇来替代汽油。

已知:2CH3OH(l) +3O2(g)=4H2O(l)+2CO2(g) △H=—1453.0 kJ/mol,2H2(g) + O2(g)=2H2O(l) △H=—571.6 kJ/mol

计算CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(l)+ H2O(l)的反应热△H=___________ kJ/mol。

(2)下图是反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)中CO和CH3OH(g)的物质的量浓度随时间(t)的变化曲线.从反应开始至达到平衡时,用H2表示的反应速率v(H2)=______________.

(3)在一恒容的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H并达到平衡,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化曲线如图所示.

①能判断该反应达到化学平衡状态的是_____(填选项字母).

A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍

B.H2的体积分数不再改变

C.H2的转化率和CO的转化率相等

D.混合气体的平均相对分子质量不再改变

②比较平衡常数KA、KB、KC的大小:____________

(4)在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时三个容器中一定处在化学平衡状态的是________(填“T1”或“T2” 或“T3”);

(5)电化学在我们的生产生活中占有越来越重要的地位。

①燃料电池是一种绿色环保、高效的化学电源。图为甲醇燃料电池,则负极反应式为_____________。

②用甲醇燃料电池电解300mL饱和食盐水(惰性电极),则电解的离子方程式为____________________,电解一段时间后,当溶液的pH值为13时,消耗O2的质量为_______g。(忽略溶液体积变化)

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