题目内容

化学反应产生的各种能量是人类探索太空所需能量的重要来源．
Ⅰ．在火箭推进器中装有还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热．已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量．
（1）写出肼和H2O2反应的热化学方程式
 

（2）已知H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，则32g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是
 

Ⅱ．美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸出，并在电极表面发生电极反应而放电．
（3）其电极分别为a是
 
极，b是
 
极（填“正“或“负“）
（4）其电极反应分别是：a极：
 
b极：
 
．总反应方程式：
 
．
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：I．（1）0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量，1mol液态肼完全反应放出的热量=
256.64kJ
0.4mol
=641.6kJ/mol；
（2）32g肼的物质的量=
32g
32g/mol
=1mol，H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，根据盖斯定律计算其放出的热量；
II．（3）燃料电池中，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极；
（4）负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电池反应式和氢气燃烧方程式相同．
解答： 解：I．（1）0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量，1mol液态肼完全反应放出的热量=
256.64kJ
0.4mol
=641.6kJ/mol，其热化学反应方程式为N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol，
故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol；
（2）32g肼的物质的量=
32g
32g/mol
=1mol，
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol①，
H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol②，
①-4×②得N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（l）△H=-817．kJ/mol，
所以1mol肼和双氧水反应生成氮气和液态水放出817.6kJ热量，
故答案为：817．kJ；
II．（3）燃料电池中，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以通入氢气的电极a是负极，通入氧气的电极b是正极，故答案为：负；正；
（4）负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池反应式和氢气燃烧方程式相同，电池反应式为2H2+O2=2H2O，
故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O； O2+4e-+2H2O=4OH-；2H2+O2=2H2O．
点评：本题考查热化学反应及原电池原理，这两个知识点都是考查热点，难点是电极反应式书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度中等．
练习册系列答案
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如表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
族
周期		ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2    a b 
3cdef gh 
4j     k 
（1）g的元素符号是
 
，k的元素名称是
 
．a与f可以形成一种硬度大、耐高温的陶瓷材料，该物质的化学式是
 
．
（2）元素a的氢化物的电子式为
 
，
（3）上述元素最高价氧化物对应的水化物中，最强的酸是
 
，最强的碱是
 
，呈两性的是
 
，以上三者可两两相互反应，请将其中两个反应分别用离子方程式表示
 
、
 
．
（4）上述元素中能结合成XY型离子化合物、且阴阳离子均为10电子结构的物质的电离方程式
 
，常温下该溶液PH
 
7（填写＞、=或＜）．
（5）从原子结构角度解释c的金属性强于d的原因是
 
．b、h、k均可与H2反应，其原因是
 
．
（1）将
 
 g NaOH溶解在90g水中，才能使10个水分子中溶有一个钠离子．
（2）若12.4g Na2X中含有0.4mol钠离子，Na2X的摩尔质量是
 
g/mol，X的相对原子质量为
 
．
（3）甲烷的分子个数为1.204×1023，则甲烷的物质的量为
 
mol，所含的原子个数共有
 
，与这些甲烷质量相等的O2的物质的量为
 
mol．
（4）含有分子数为b的某气体质量为A g，则VL标况下的该气体的质量为（NA为阿伏伽德罗常数）
 
g．
下表列出了A-K 11种元素在元素周期表中的位置，用化学用语回答下列问题：
主族
周期		IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
2ABK
3CDEFGHI
4J
（1）在这11种元素中，最活泼的金属，其元素符号是
 
；最不活泼的元素，其元素符号是
 
；E元素位于周期表中的位置是：
 
．
（2）C、D、E三种元素的氧化物对应的水化物，其中碱性最强的化学式是
 
，该化合物中含有的化学键是
 
和
 
．
（3）A、B、G 的原子半径由大到小的顺序为
 

（4）F、G、H 的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是
 
．
（5）最高价氧化物的水化物呈两性的是
 
，气态氢化物稳定性最强的是
 
．
已知在25℃时，碳酸和亚硫酸的电离平衡常数为别为：
碳酸     K1=4.30×10-7         K2=5.61×10-11
亚硫酸   K1=1.54×10-2         K2=1.02×10-7
（1）写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式：K1=
 
．
（2）在相同条件下，试比较H2CO3、HCO3-和HSO3-的酸性从强到弱顺序为
 
．
（3）向Na2CO3溶液中加入足量NaHSO3溶液，反应的离子方程式为
 
．
下表为元素周期表的一部分，其中的字母代表对应的元素．
A
DEG
JL
MQ
（1）M3+基态的电子排布式为
 
．
（2）元素Q位于元素周期表的
 
区．
（3）J、E、G的第一电离能由大到小的顺序为
 
，电负性由大到小的顺序为
 
（用元素符号表示）．
（4）LG4-的空间构型为
 

（5）已知几种共价键的键能数据如下表：
化学键G-JJ-JG=G
键能/（KJ?mol-1）460176497
则1mol晶体J完全燃烧得到JG2所放出的热量为
 
．
某同学欲用98%的浓H2SO4（ρ=1.84g/cm3）配制成500mL 0.5mol/L的稀H2SO4溶液
（1）填写下列操作步骤：
①所需浓H2SO4的体积为
 
．
②将量取的浓H2SO4沿内壁慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里，并不断搅拌，目的是
 
．
③立即将上述溶液沿玻璃棒注入
 
中，并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液注入其中，并不时轻轻振荡．
④加水至距刻度
 
处，改用
 
加水，使溶液的凹液面正好跟刻度相平．盖上瓶塞，上下颠倒数次，摇匀．
（2）请指出上述操作中一处明显错误：
 
．
（3）误差分析：（填偏高、偏低、无影响）
操作②中量取时发现量筒不干净，用水洗净后直接量取，所配溶液浓度将
 
；
若容量瓶中洗净后未干燥，残留少量水，则所配制的溶液浓度将
 
；
操作⑤中，若定容时，眼睛俯视，则所配制的溶液浓度将
 
．
（1）在水泥和冶金工业常用高压电对气溶胶作用除去大量烟尘，以减少对空气的污染，这种做法应用的原理是
 

（2）有等质量的两气体O3和 O2，其含氧原子数之比
 
，同温同压下的密度之比为
 
．
（3）在标准状况下，气体A的密度是3.170g/L，则A的摩尔质量为
 
．
（4）氯化碘的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的化学方程式
 
．
X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示．若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法中不正确的是（　　）
A、四种元素的氢化物中，Y的氢化物沸点最高
B、Z的单质不溶于水，有多种同素异形体
C、阴离子的还原性：X＜Y
D、X的气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐

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