Question

【題目】偏二甲肼(C2H8N2)與 N2O4 是常用的火箭推進(jìn)劑，常溫下，1mol 液態(tài) C2H8N2與 2mol 液態(tài) N2O4 完全反應(yīng)，生成 CO2、N2、H2O 三種無污染氣體的同時(shí)釋放出高達(dá) 2250kJ 的熱量。

(1)偏二甲肼與 N2O4 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____

(2)反應(yīng)中的氧化劑是_____

(3)火箭發(fā)射時(shí)常出現(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)椋?/span>N2O42NO2 當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，則該反應(yīng)為_____熱反應(yīng)(填“吸”或“放”)

(4)現(xiàn)將 1mol N2O4 充入一個(gè)恒容密閉容器中，下列示意圖正確且能說明 N2O42NO2達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____(填字母)

(5)在研究之初，科學(xué)家曾考慮將氧化性更強(qiáng)的F2或反應(yīng)速率極快、釋放能量更高的N5 用作推進(jìn)劑，但綜合分析后均未采用，請分析火箭推進(jìn)劑應(yīng)具備的特點(diǎn)是_____

Answer 1

【答案】C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol N2O4 吸 c 單位質(zhì)量釋放能量高、產(chǎn)物環(huán)保，反應(yīng)可控

【解析】

(1)1mol液態(tài)C2H8N2與2mol液態(tài)N2O4完全反應(yīng)，生成CO2、N2、H2O三種無污染氣體的同時(shí)釋放出2250kJ的熱量，據(jù)此可知該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol；

(2)該反應(yīng)中N2O4中氮元素化合價(jià)降低，為氧化劑；

(3)溫度升高氣體顏色變深，說明平衡正向移動(dòng)，NO2濃度增大，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；

(4)a．該反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量不變，容器恒容，所以密度一直不變，故a錯(cuò)誤；

b．初始投料為1molN2O4，所以v(正)N2O4在初始時(shí)刻不為0，故b錯(cuò)誤；

c．四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故c正確；

綜上所述選c；

(5)根據(jù)題目信息可知沒有采用氧化性更強(qiáng)的F2或反應(yīng)速率極快、釋放能量更高的N5 用作推進(jìn)劑，說明火箭推進(jìn)劑不但需要單位質(zhì)量釋放能量高、產(chǎn)物環(huán)保，而且需要反應(yīng)可控。