北京時(shí)間2013年12月2日凌晨1時(shí)30分,我國(guó)的“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,發(fā)射“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器的火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和氧化劑N2O4,當(dāng)它們混合時(shí),即產(chǎn)生大量的氮?dú)夂退魵猓⒎懦龃罅康臒。已?.4 mol氣態(tài)肼和足量N2O4氣體反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)放出219.3 kJ的熱量。
(1)寫出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                                             ;
(2)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,則16 g氣態(tài)肼與足量N2O4氣體反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí),放出的熱量是                        ;
(3)肼除應(yīng)用于火箭燃料外,還可作為燃料電池的燃料,由肼和空氣構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為:                                 ,正極反應(yīng)式為:                                  ;
(4)向次氯酸鈉溶液中通入一定物質(zhì)的量的氨氣可生成肼,寫出反應(yīng)的離子方程式:                。
(1)2N2H4(g)+N2O4(g) = 3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096.5kJ·mol1(熱化學(xué)方程式和反應(yīng)熱各1分)
(2)318.1 kJ(未寫單位不得分)     
(3)N2H4-4e+4OH= N2+4H2O    O2+4e+2H2O = 4OH
(4)2NH3+ClO= N2H4+Cl+H2O

試題分析:(1)已知0.4 mol氣態(tài)肼和足量N2O4氣體反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵鈺r(shí)放出219.3 kJ的熱量。則2mol液態(tài)肼放出的熱量為219.3 kJ×5=1096.5 kJ
所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2N2H4(g)+N2O4(g) = 3N2(g)+4H2O(g)  ΔH=-1096.5kJ·mol1
(2)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1
所以有反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2N2H4(g)+N2O4(g) = 3N2(g)+4H2O(l)  ΔH=-1272.5kJ·mol1
16 g氣態(tài)肼的物質(zhì)的量="16g/32g/mol=0.5mol," 放出的熱量Q=1272.5 kJ /4="318.1" kJ
(3)由肼和空氣構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為:N2H4-4e+4OH= N2+4H2O   正極反應(yīng)式為:O2+4e+2H2O = 4OH
(4)向次氯酸鈉溶液中通入一定物質(zhì)的量的氨氣可生成肼, 次氯酸鈉是氧化劑,被還原為氯化鈉,氨氣做還原劑,被氧化為肼。2NH3+ClO= N2H4+Cl+H2O
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng):①C(s)+CO2(g)??2CO(g) ΔH1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2;
③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH3;
上述反應(yīng)ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系為__________________________________。
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為
2CH4(g)+3O2(g) 2CO(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 038 kJ·mol-1。
工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件相同):
①X在750 ℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
②Y在600 ℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③Z在440 ℃時(shí)催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是________(填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是________________________________________________________;
(3)請(qǐng)畫出(2)中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖,并進(jìn)行必要標(biāo)注。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol1,
以上反應(yīng)達(dá)到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是________。(填序號(hào))
A.升高溫度B.增加碳的用量C.加入催化劑D.用CO吸收劑除去CO
(2)已知:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol1,則CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的焓變?chǔ)=________。
(3)CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一種燃料,可利用甲醇設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,多孔石墨作電極,該電池負(fù)極反應(yīng)式為__________________________________。
若用該電池提供的電能電解60 mL NaCl溶液,設(shè)有0.01 mol CH3OH完全放電,NaCl足量,且電解產(chǎn)生的Cl2全部逸出,電解前后忽略溶液體積的變化,則電解結(jié)束后所得溶液的pH=________。
(4)將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0 L的恒容密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。得到如下數(shù)據(jù):
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O
CO
H2
CO
 
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
 
通過計(jì)算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)________。改變反應(yīng)的某一條件,反應(yīng)進(jìn)行到t min時(shí),測(cè)得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收,反應(yīng)的離子方程式為(用一個(gè)離子方程式表示)__________________________
(5)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1。實(shí)驗(yàn)室模擬化工生產(chǎn),分別在不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng),N2濃度隨時(shí)間變化如圖甲所示。

請(qǐng)回答下列問題:
①與實(shí)驗(yàn)Ⅰ比較,實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變的條件為________________________________。
②實(shí)驗(yàn)Ⅲ比實(shí)驗(yàn)Ⅰ的溫度要高,其他條件相同,請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中NH3濃度隨時(shí)間變化的示意圖。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是( 。
A.反應(yīng)A(g) 2B(g) ΔH,若正反應(yīng)的活化能為Ea kJ·mol-1,逆反應(yīng)的活化能為Eb kJ·mol-1,則ΔH=(Ea-Eb) kJ·mol-1
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量氯化銨晶體,若混合溶液pH=7,則c(NH4+)=c(Cl
C.足量的鋅銅合金與100 mL pH=1稀硫酸反應(yīng),反應(yīng)3 s時(shí)測(cè)得pH=2,假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積保持不變,則3 s內(nèi)產(chǎn)生氫氣的平均速率是33.6 mL·s-1
D.將濃度為0.1 mol·L-1 HF溶液加水不斷稀釋過程中,電離平衡常數(shù)Ka(HF)保持不變,始終保持增大

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請(qǐng)回答下列問題:
(1)氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池.其電池反應(yīng)原理為4NH3+3O2=2N2+6H2O。則電解質(zhì)溶液應(yīng)該顯             (填“酸性”“中性”或“堿性”).正極的電極反應(yīng)式為           。
(2)25℃時(shí).將amol·L—1的氨水與0.1mol·L—1的鹽酸等體積混合。
①當(dāng)溶液中離子濃度關(guān)系滿足c(NH4+)>c(Cl-))時(shí).則反應(yīng)的情況可能為          。
A.鹽酸不足.氨水剩余   B.氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng)    C.鹽酸過量
②當(dāng)溶液中c(NH4+)=c(Cl-))時(shí).用含“a”的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=______________.
(3)在0.5L恒容密閉容器中,一定量的N2與H2進(jìn)行反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ?H=bkJ/mol,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下:
溫度/℃
200
300
400
K
1.0
0.86
0.5
 
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式:__________,b________(填“大于”“小于”或“等于”)0
②400℃時(shí),測(cè)得某時(shí)刻氨氣、氮?dú)、氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol時(shí),此時(shí)刻該反應(yīng)的v(N2)_________(填“大于”“小于”或“等于”)v(N2).
(4)已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ?H="-1266.8KJ/mol" ;②N2(g)+O2(g)=2NO(g)  ?H=+180.5KJ/mol,寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式:                    。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol1
H2(g)=H2(l) ΔH=-0.92 kJ·mol1
O2(g)=O2(l) ΔH=-6.84 kJ·mol1
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol1
請(qǐng)寫出液氫和液氧反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:__________________________
電解質(zhì)溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________________________________。
(2)如圖表示373 K時(shí),反應(yīng)A(g)2B(g)在前110 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程。

①此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=________。
②373 K時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到70 s時(shí),改變的條件可能是________,反應(yīng)進(jìn)行到90 s時(shí),改變的條件可能是________。
A.加入催化劑B.?dāng)U大容器體積C.升高溫度D.增大A的濃度
③請(qǐng)?jiān)趫D中畫出反應(yīng)物A在0~70 s時(shí)的濃度變化曲線。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol1。該反應(yīng)可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃時(shí),分別將0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
溫度
時(shí)間/min
0
10
20
40
50
1
130 ℃
n(CH4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
2
180 ℃
n(CH4)/mol
0.50
0.30
0.18
 
0.15
 
(1)開展實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的目的是______________________________。
(2)180 ℃時(shí),反應(yīng)到40 min,體系________(填“是”或“否”)達(dá)到平衡狀態(tài),理由是__________________________;
CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為________。
(3)已知130 ℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為6.4,試計(jì)算a的值。(寫出計(jì)算過程)
(4)一定條件下,反應(yīng)時(shí)間t與轉(zhuǎn)化率α(NO2)的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D像中畫出180 ℃時(shí),壓強(qiáng)為p2(設(shè)壓強(qiáng)p2>p1)的變化曲線,并做必要的標(biāo)注。

(5)根據(jù)已知求算:ΔH2=________。
CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知: 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l)    △H=─571.6 kJ/mol,
CO(g)+O2(g ) = CO2( g )   △H=─283.0 kJ / mol 。
某H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kJ 熱量,同時(shí)生成 3.6 g液態(tài)水,則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為
A.2:1 B.1:2 C.1:1D.2:3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式:2H2S(g)+3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(l) H= -Q1 kJ/mol;
2H2S(g)+O2(g) =2S(s) +2H2O(l) H= -Q2kJ/mol;
2H2S(g)+O2(g) =2S(s)+2H2O(g) H= -Q3kJ/mol。
判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是
A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q3

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同步練習(xí)冊(cè)答案