题目内容

最近,我国将发射“嫦娥三号探月卫星”.发射用的长三丙火箭使用的燃料之一是液态肼〔N2H4(l)〕.已知1mol液态肼与足量的N2O4(l)完全反应时,除生成N2(g)和H2O(g)外,还放出Q kJ的热量.请回答:
(1)该反应的热化学方程式为
 
.
(2)若生成液态水,则1mol液态肼完全反应时,放出的热量将
 
(选填“>”、“<”或“=”)Q kJ.
(3)常温、常压下N2O4很易转化为NO2,并建立如下平衡:N2O4 (g)?2NO2 (g)△H>0,根据你所掌握的知识分析火箭燃料基地应如何存放N2O4?
考点:热化学方程式,有关反应热的计算
专题:化学反应中的能量变化
分析:(1)反应方程式为:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4 H2O(g),根据1mol液态肼放出的热量,为QKJ,计算2mol液态肼放出的热量为2QKJ,进而写出热化学方程式;
(2)依据气体水变化为液体水的过程是放热过程分析判断;
(3)依据反应特征分析,N2O4 (g)?2NO2 (g)△H>0,反应是气体体积增大的吸热反应,燃料基地应如何存放N2O4,应使平衡逆向进行,结合化学平衡移动原理和平衡影响因素分析;
解答: 解:(1)根据1mol液态肼放出的热量,为QKJ,计算2mol液态肼放出的热量为2QKJ,反应的热化学方程式为:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4 H2O(g)△H=-2Q kJ?mol-1 ;
故答案为:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4 H2O(g)△H=-2Q kJ?mol-1 ;
(2)若生成液态水,气体不含为液体是放热过程,则1mol液态肼完全反应时放出的热量将大于Q;
故答案为:>;
(3)N2O4 (g)?2NO2 (g)△H>0,反应是气体体积增大的吸热反应,平衡逆向进行需要采取低温高压条件;
答:火箭燃料基地应低温、高压条件存放N2O4;
点评:本题考查了热化学方程式书写方法,化学平衡影响因素分析判断,掌握平衡移动原理和反应特征,掌握基础是关键,题目较简单.
练习册系列答案
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研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义.
(1)I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化,常用于定量测定CO的含量.已知:2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)△H=-75.56kJ?mol-1; 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式:
 
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(2)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)
将体积比为1:2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
 
,
a.体系压强保持不变                  b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变            d.每消耗1mol SO2的同时生成1molNO
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=
 
.
(3)从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2 (g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体体积CO2和H2的混合气体 (物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如图3所示,则上述CO2转化为甲醇反应的△H3
 
0(填“>”、“<”或“=”).
②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.若在上述平衡体系中再充0.5mol CO2和1.5mol 水蒸气(保持温度不变),则此平衡将
 
移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)
③直接甲醇燃料电池结构如图2所示.其工作时负极电极反应式可表示为
 
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I、某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究,请回答下列问题:(其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂)

(1)在甲图装置中,当电流计中指针发生偏转时,盐桥中的离子移动方向为:K+移向
 
烧杯,(填“A”或“B”),
(2)锌电极为电池的
 
极,发生的电极反应式为
 
;铜电极上发生的电极反应式为
 
;
Ⅱ、该小组同学提出设想:如果将实验中的盐桥换为导线(铜制),电流表是否也发生偏转呢?带着疑问,该小组利用图乙装置进行了实验,发现电流计指针同样发生偏转.回答下列问题:
(3)对于实验中产生电流的原因,该小组进了深入探讨,后经老师提醒注意到使用的是铜导线,烧杯A实际为原电池,B成了用电器.对于图乙烧杯A实际是原电池的问题上,该小组成员发生了很大分歧:
①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性,此时原电池实际是由Zn、Cu做电极,H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池.如果这个观点正确,那么原电池的电极反应式为:正极:
 

②另一部分同学认为是溶液酸性较弱,由于溶解在溶液中的氧气的作用,使得Zn、Cu之间形成原电池.如果这个观点正确,那么原电池的电极反应式为:正极:
 

(4)若第(3)问中②观点正确,则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电.其具体装置为以金属铝和石墨为电极,以海水为电解质溶液,最终铝变成氢氧化铝.请写出该电池工作时总反应的化学方程式
 
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