题目内容

肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知:

N2(g) + 2O2(g) =2 NO2(g)  ΔH = +67.7kJ/mol           ①

N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g)  ΔH = -534 kJ/mol           ②

下列说法正确的是

A.反应①中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量

B.2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O (g) ΔH = -1000.3kJ/mol 

C.铂做电极,KOH溶液做电解质溶液,由反应②设计的燃料电池其负极反应式:N2H4-4e+4OH=N2+4H2O

D.铂做电极,KOH溶液做电解质溶液,由反应②设计的燃料,工作一段时间后,KOH溶液的pH将增大

 

【答案】

C

【解析】

试题分析:A、反应①中ΔH = +67.7kJ/mol是吸热反应,其反应物能力小于生成物能力,故A错误;B、目标方程式可以通过①②联立,2×②-①得到,△H=2×②-①=2×(-534kJ/mol)-(+67.7kJ/mol)=-1135.7kJ/mol;C、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,原电池正极发生还原反应,氧气在正极放电,碱性条件下,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式减去正极反应式可得负极电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,故C正确;D、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,反应生成水,随反应进行KOH溶液浓度降低,碱性减弱,溶液PH值减小,故D错误。

考点:用盖斯定律进行有关反应热的计算

 

练习册系列答案
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(2013?湖州二模)水合肼是一种重要的精细化工原料,纯品为无色透明的油状液体,在高温下分解成N2、NH3和H2.水合肼具有还原性,能与碘反应:N2H4+2I2═N2+4HI.在农药、医药及有机合成中有广泛用途.用尿素法制备水合肼,可分为两个阶段,第一阶段为低温氯化阶段,第二阶段为高温水解阶段,总反应方程式为:(NH22CO+NaClO+2NaOH→N2H4?H2O+NaCl+Na2CO3
实验步骤:
步骤1.向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持温度在30℃以下,至溶液显浅黄绿色停止通Cl2.静置,检测NaClO的浓度后,倾出上层清液,配制所需浓度的NaClO和NaOH的混合溶液.
步骤2.称取一定质量尿素配成溶液,置于冰水浴.将一定体积步骤1配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中,0.5h左右滴完后,继续搅拌0.5h.
步骤3.将步骤2所得溶液,转移到三口烧瓶(见图甲)并加入5gKMnO4作催化剂,边搅拌边急速升温,在108℃回流5min.

(1)步骤1中检测NaClO浓度的目的是
确定所需尿素与NaOH的用量
确定所需尿素与NaOH的用量
.步骤2中冰水浴的作用是
减少副反应的发生
减少副反应的发生

(2)粗产品倒入图乙的烧瓶中进行减压蒸馏.减压蒸馏的原理是
通过减小体系压强,可以使液体在较低温度下沸腾
通过减小体系压强,可以使液体在较低温度下沸腾
.在烧瓶中插入一根毛细管,通过蒸馏即可得到纯品.在减压蒸馏过程中毛细管的作用是
防止暴沸
防止暴沸
,温度计水银球放置的位置是
C
C
(填写图中A、B、C).
(3)测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:
a.准确称取1.250g试样,经溶解、转移、定容等步骤,配制250mL溶液.
b.移取10.00mL于锥形瓶中,加入20mL水,摇匀.
c.用0.1000mol?L-1碘的标准溶液滴定至溶液出现微黄色且0.5min内不消失,记录消耗溶液的体积.
d.进一步操作与数据处理
①使用容量瓶前要先检漏并洗净,检漏的操作方法是
在容量瓶中注入适量水,塞上瓶塞,食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,倒立过来,观察是否漏水,若不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后,再次检验
在容量瓶中注入适量水,塞上瓶塞,食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,倒立过来,观察是否漏水,若不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后,再次检验

②滴定时,碘的标准溶液盛放在
酸式
酸式
滴定管中(填“酸式”或“碱式”);称取1.250g试样时所用的仪器是
电子天平
电子天平

③若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00mL,则产品中N2H4?H2O的质量分数为
90%
90%

④为获得更精确的滴定结果,步骤d中进一步的操作是
重复步骤b和c1~2次
重复步骤b和c1~2次

高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂.电解法制备高铁酸钾操作简便,成功率高,易于实验室制备.其原理如下图所示.

Ⅰ.实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色.

(1)电解过程中,X极是________极,电极反应是________.

(2)电解过程中,Y极放电的有________.

(3)生成高铁酸根(FeO42-)的电极反应是________.

Ⅱ.若用不同种电池作为上述实验的电源,请分析电池反应.

(1)铅蓄电池总的化学方程式为:

Pb+PbO2+2H2SO42H2O+2PbSO4,则它在充电时的阳极反应为________.

(2)镍镉碱性充电电池在放电时,其两极的电极反应如下:

正极:2NiOOH+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH

负极:Cd+2OH——2e=Cd(OH)2

则它在放电时的总反应的化学方程式为________.

(3)肼(N2H4)是一种可燃性液体,可用作火箭燃料.已知在25℃、101 kPa时,32.0 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水,放出624 kJ的热量,则N2H4完全燃烧的热化学方程式是________;

肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液,放电时负极的电极反应是________.

(4)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐,电池总反应方程式为:C3H8+5O2=3CO2+4H2O.写出该电池正极的电极反应:________.

(5)当制备相同物质的量的高铁酸钾时,理论上,上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是________.

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