题目内容
14.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.当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量).(1)反应的热化学方程式N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol.
(2)又已知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol.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408.875 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产物不会造成环境污染.
(4)根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol.
分析 (1)发生反应:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,计算1molN2H4反应放出的热量,注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式;
(2)根据盖斯定律书写生成液态水时的热化学方程式,16g液态肼为0.5mol,结合热化学方程式计算;
(3)反应生成物为氮、水,不会造成环境污染;
(4)已知:①.Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol
②.3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol
③.Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol
根据盖斯定律,(①×3-②-③×2)÷6可得:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g).
解答 解:(1)反应方程式为:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,0.4mol液态肼放出256.7KJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为256.7kJ×$\frac{1mol}{0.4mol}$=641.75kJ,反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol,
故答案为:N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;
(2)①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol,
②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,
根据盖斯定律,①-②×4可得:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=-817.75KJ/mol,
16g液态肼物质的量=$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol,与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为817.75kJ×$\frac{0.5mol}{1mol}$=408.875kJ,
故答案为:408.875;
(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产物为氮气和水,是空气成分不会造成环境污染,
故答案为:产物不会造成环境污染;
(4)已知:①.Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol
②.3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol
③.Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol
根据盖斯定律,(①×3-②-③×2)÷6可得:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=[(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(+640.5kJ/mol)×2]÷6=-218.0kJ/mol,
反应热化学方程式为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol
故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol.
点评 本题考查反应热的计算、盖斯定律应用等,题目难度中等,注意对盖斯定律的理解应用.
| 化学式 | 电离平衡常数 |
| HCN | K=4.9×10-10 |
| CH3COOH | K=1.8×10-5 |
| H2CO3 | K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN.
(3)现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得C(Na+)>C(CN-),下列关系正确的是BD.
A.C(H+)>C(OH-) B.C(H+)<C(OH-)
C.C(H+)+C(HCN)=C(OH-) D.C(HCN)+C(CN-)=0.01mol/L
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑.
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-);电荷守恒表达式c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=c(H+)+c(Na+).
(6)H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应:H2C2O4+MnO4-+H+→CO2+Mn2++H2O,反应中每生成标况下4.48LCO2气体,外电路中通过的电子的物质的量为0.2mol.
| A. | 分子中C、H、O个数之比为1:2:3 | B. | 分子中C、H个数之比为1:2 | ||
| C. | 有机物一定是CH4 | D. | 有机物可能是CH4O |
| A. | 向100mL0.1mol•L-1的Na2CO3溶液中滴加含0.01molCH3COOH的醋酸溶液CO32-+CH3COOH═HCO3-+CH3COO- | |
| B. | 4mol•L-1的NaAlO2溶液和7mol•L-1的盐酸等体积均匀混合4AlO2-+7H++H2O═3Al(OH)3↓+Al3+ | |
| C. | 等物质的量的FeBr2与Cl2反应(已知:Br2+2Fe2+═2Fe3++2 Br-,Cl2+2Br-═Br2+2Cl-):2Fe2++2Br-+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl- | |
| D. | 向NaAlO2溶液中通入过量CO2的反应:2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32- |
| A. | 反应后所得溶液的溶质是强酸弱碱盐 | |
| B. | 弱酸溶液和强碱溶液反应 | |
| C. | 强酸溶液和弱碱溶液反应 | |
| D. | 一元强酸溶液和一元强碱溶液反应 |
| A. | 二氧化碳的分子式: | |
| B. | Cl-的结构示意图: | |
| C. | 乙烯的结构简式:CH2CH2 | |
| D. | 质子数为53、中子数为78 的碘原子:${\;}_{53}^{131}$I |