北京時間2013年12月2日凌晨1時30分，我國的“嫦娥三號”月球探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,發(fā)射“嫦娥三號”月球探測器的火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和氧化劑N2O4，當(dāng)它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱。已知0.4 mol氣態(tài)肼和足量N2O4氣體反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣時放出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)生成氮氣和液態(tài)水時，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·mol－1（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

解析試題分析：（1）已知0.4 mol氣態(tài)肼和足量N2O4氣體反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣時放出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·mol－1
（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·mol－1
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
考點：熱化學(xué)方程式的書寫，電極反應(yīng)式的書寫。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣，而當(dāng)前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。
（1）已知：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH2
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH3
則反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH＝______。
（2）如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。

①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②由CO合成甲醇時，CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達(dá)到平衡時轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線如下圖所示，則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是____________。

③以下有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是________(填序號)。
A．恒溫、恒容條件下，若容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化，則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
B．一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
C．使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
D．某溫度下，將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
（3）一定溫度下，向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g)，發(fā)生反應(yīng)：CH3OH(g)??CO(g)＋2H2(g)，H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。

0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)＝__________。該溫度下，反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)的平衡常數(shù)K＝__________。相同溫度下，若開始時加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則__________(填序號)是原來的2倍。
A．平衡常數(shù)  B．CH3OH的平衡濃度
C．達(dá)到平衡的時間  D．平衡時氣體的密度

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中反應(yīng)：CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g）達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=                 ；根據(jù)下圖，升高溫度，K值將       （填“增大”、“減小”或“不變”）。

（2）500℃時，從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是  （用nB、tB表示）。
（3）判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是      （填字母）。
a、CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化
b、混合氣體的密度不再改變
c、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d、v生成（CH3OH）= v消耗（CO）
（4）300℃時，將容器的容積壓縮到原來的1/2，在其他條件不變的情況下，對平衡體系產(chǎn)生的影響是       （填字母）。
a、c（H2）減少
b、正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢
c、CH3OH 的物質(zhì)的量增加
d、重新平衡時c（H2）/ c（CH3OH）減小
（5）根據(jù)題目有關(guān)信息，請在右下坐標(biāo)圖中標(biāo)示出該化學(xué)反應(yīng)過程的能量變化（標(biāo)明信息）。

（6）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應(yīng)式為：2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O，該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是：2CH3OH–12e－+16OH－＝ 2CO32－+ 12H2O ，則正極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：                                              。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

能源危機(jī)是當(dāng)前全球問題，開源節(jié)流是應(yīng)對能源危機(jī)的重要舉措。
(1)下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號)。
a．大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源
b．大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求
c．開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉础p少使用煤、石油等化石燃料
d．減少資源消耗，增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生
(2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體，它們?nèi)紵鯕獠蛔銜r生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。

①在通常狀況下，金剛石和石墨中________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱為________。
②12 g石墨在一定量空氣中燃燒，生成氣體36 g，該過程放出的熱量________。
(3)已知：N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ·mol－1、497 kJ·mol－1。
N2(g)＋O2(g)=2NO(g)　ΔH＝180.0 kJ·mol－1。
NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為________kJ·mol－1。
(4)綜合上述有關(guān)信息，請寫出CO和NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。
Ⅰ.已知：Fe2O3（s）＋3C（s）=2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH1＝a kJ·mol－1
CO（g）＋O2（g）=CO2（g）　    ΔH2＝b kJ·mol－1
4Fe（s）＋3O2（g）=2Fe2O3（s）　 ΔH3＝c kJ·mol－1
則C的燃燒熱ΔH＝________kJ·mol－1。
Ⅱ.（1）依據(jù)原電池的構(gòu)成原理，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是________（填序號）。
A．C（s）＋CO2（g）=2CO（g）
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）=NaCl（aq）＋H2O（l）
C．2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）
D．2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）
若以熔融的K2CO3與CO2為反應(yīng)的環(huán)境，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計成一個原電池，請寫出該原電池的負(fù)極反應(yīng)：_____________________________________。
（2）某實驗小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，開始他們將N2和H2混合氣體20 mol（體積比1∶1）充入5 L合成塔中，反應(yīng)前壓強(qiáng)為P0，反應(yīng)過程中壓強(qiáng)用P表示，反應(yīng)過程中與時間t的關(guān)系如圖所示。

請回答下列問題：
①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是__________________________（填字母代號，下同）。
A．壓強(qiáng)保持不變
B．氣體密度保持不變
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0～2 min內(nèi)，以c（N2）變化表示的平均反應(yīng)速率為________________。
③欲提高N2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有_____________________________。
A．向體系中按體積比1∶1再充入N2和H2
B．分離出NH3
C．升高溫度
D．充入氦氣使壓強(qiáng)增大
E．加入一定量的N2
（3）25℃時，BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的懸濁液中，c（CO32-）＝0.2 mol·L－1，如果加入等體積的Na2SO4溶液，若要產(chǎn)生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol·L－1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

近幾年，大氣污染越來越嚴(yán)重，霧霾天氣對人們的生活、出行、身體健康產(chǎn)生許多不利的影響。汽車尾氣是主要的大氣污染源。降低汽車尾氣危害的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生的反應(yīng)為：

則,△H=__________kJ（用含a、b、c、d的式子表示）。
（2）某溫度下，向容積為1L的容器中充人3 mol NO和1 mol CO, NO的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。

回答下列問題：
①該溫度下，化學(xué)平衡常數(shù)K=___________，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為__________。
②A點的逆反應(yīng)速率逆(CO)___________B點的逆反應(yīng)速率(NO)（填“>”、“<”或“=”）。
③下列圖像正確且能表明在時間T1時刻反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)的是__________。

如果該反應(yīng)達(dá)平衡后，降低溫度，平衡常數(shù)增大，則△H___________0（填“>”、“< ”或“=”）
④達(dá)平衡后，將容器的容積擴(kuò)大一倍，下列說法正確的是

A．平衡向正反應(yīng)方向移動B．CO的體積分?jǐn)?shù)增大
C．平衡常數(shù)減小D．一氧化碳的濃度增大

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g）。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時，c（CO2）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時間（t）的變化曲線如圖所示。

據(jù)此判斷：
①該反應(yīng)的ΔH________0（填“>”或“<”）。
②在T2溫度下，0～2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）＝________。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2，在上圖中畫出c（CO2）在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
④若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是________（填代號）。


（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4（g）＋2NO2（g）=N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH1＝－867 kJ·mol－1
2NO2（g）N2O4（g）　ΔH2＝－56.9 kJ·mol－1
寫出CH4（g）催化還原N2O4（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O（g）的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________________________
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達(dá)到低碳排放的目的。如圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______________________________________。

③常溫下，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液pH為10，則HCOOH的電離常數(shù)Ka＝________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

請用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)用語填空。
（1）Na2CO3水解的離子方程式：                               ；
（2）H2S電離方程式：                                        ；
（3）AlCl3水解的離子方程式：                                 ；
（4）在25℃、101 kPa下，l g甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱55．6 kJ熱量，寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：                               ；
（5）堿性氫氧燃料電池的兩極電極方程式
負(fù)極：                               ；
正極：                               。
（6）寫出NaHCO3溶液中的離子濃度關(guān)系
c(H+)+c(Na+)=                               ；
c(Na+)=                               。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

能源是制約國家發(fā)展進(jìn)程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源，工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。
（1）工業(yè)上，可以分離合成氣中的氫氣，用于合成氨，常用醋酸二氨合亞銅
[Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（來吸收合成氣中的一氧化碳，其反虛原理為：
[Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3[Cu（NH3）3]Ac?CO（aq）（△H＜0）
常壓下，將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是         ；
（2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/mol
反應(yīng)b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H<0
①對于反應(yīng)a，某溫度下，將4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時，測得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為    ；
②對于反應(yīng)b，某溫度下，將1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容積的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時，改變溫度和壓強(qiáng)，平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示，溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是         ；（填字母代號）

A．p3>p2，T3>T2
B．p2>p4，T4>T2
C．p1>p3，T1>T3
D．p1>p4，T2>T3
（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作為燃料電池的原料，化學(xué)反應(yīng)原理為：
CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）  △H<0
①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是       ；
A．逆反應(yīng)速率先增大后減小
B．正反應(yīng)速率先增大后減小
C．反應(yīng)物的體積百分含量減小
D．化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式         ；
③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池，下列說法正確的是         （填字母）
A．兩種燃料互為同分異構(gòu)體，分子式和摩爾質(zhì)量相同，比能量相同
B．兩種燃料所含共價鍵數(shù)目相同，斷鍵時所需能量相同，比能量相同
C．兩種燃料所含共價鍵類型不同，斷鍵時所需能量不同，比能量不同
（4）已知l g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63 kJ，請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式                    。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案