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器中裝有還原劑肼(N2H4)和氧化劑N2O4，當它們混合時，即產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反應的熱化學方程式：                                             ；
（2）已知H2O(l)＝H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，則16 g氣態(tài)肼與足量N2O4氣體反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是                        ；
（3）肼除應用于火箭燃料外，還可作為燃料電池的燃料，由肼和空氣構成的堿性燃料電池的負極反應式為：                                 ，正極反應式為：                                  ；
（4）向次氯酸鈉溶液中通入一定物質的量的氨氣可生成肼，寫出反應的離子方程式：                。

（1）2N2H4(g)＋N2O4(g) ＝ 3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1096.5kJ·mol－1（熱化學方程式和反應熱各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
所以反應的熱化學方程式為：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
所以有反應的熱化學方程式為：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）由肼和空氣構成的堿性燃料電池的負極反應式為：N2H4-4e－+4OH－ ＝ N2+4H2O   正極反應式為：O2+4e－+2H2O ＝ 4OH－
（4）向次氯酸鈉溶液中通入一定物質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：熱化學方程式的書寫，電極反應式的書寫。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 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水煤氣，而當前比較流行的液化方法為用煤生產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CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH＝______。
（2）如圖是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線。

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

③以下有關該反應的說法正確的是________(填序號)。
A．恒溫、恒容條件下，若容器內的壓強不發(fā)生變化，則可逆反應達到平衡
B．一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時，可逆反應達到平衡
C．使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
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，達到平衡后，測得c(CO)＝0.2 mol·L－1，則CO的轉化率為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：CH3OH(g)??CO(g)＋2H2(g)，H2的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。

0～2 min內的平均反應速率v(CH3OH)＝__________。該溫度下，反應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 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：CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g）達到化學平衡狀態(tài)。
（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K=                 ；根據(jù)下圖，升高溫度，K值將       （填“增大”、“減小”或“不變”）。

（2）500℃時，從反應開始到達到化學平衡，以H2的濃度變化表示的化學反應速率是  （用nB、tB表示）。
（3）判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是      （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，對平衡體系產生的影響是       （填字母）。
a、c（H2）減少
b、正反應速率加快，逆反應速率減慢
c、CH3OH 的物質的量增加
d、重新平衡時c（H2）/ c（CH3OH）減小
（5）根據(jù)題目有關信息，請在右下坐標圖中標示出該化學反應過程的能量變化（標明信息）。

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

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

能源危機是當前全球問題，開源節(jié)流是應對能源危機的重要舉措。
(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)展農村沼氣，將廢棄的秸稈轉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日益增長的能源需求
c．開發(fā)太陽能、水能、風能、地熱能等新能源、減少使用煤、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，它們燃燒氧氣不足時生成一氧化碳，充分燃燒生成二氧化碳，反應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分子中化學鍵的鍵能為________kJ·mol－1。
(4)綜合上述有關信息，請寫出CO和NO反應的熱化學方程式_________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 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。
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)原電池的構成原理，下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是________（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為反應的環(huán)境，依據(jù)所選反應設計成一個原電池，請寫出該原電池的負極反應：_____________________________________。
（2）某實驗小組模擬工業(yè)合成氨反應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，反應前壓強為P0，反應過程中壓強用P表示，反應過程中與時間t的關系如圖所示。

請回答下列問題：
①反應達平衡的標志是__________________________（填字母代號，下同）。
A．壓強保持不變
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，以c（N2）變化表示的平均反應速率為________________。
③欲提高N2的轉化率，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，若要產生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物質的量濃度最小是________mol·L－1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

近幾年，大氣污染越來越嚴重，霧霾天氣對人們的生活、出行、身體健康產生許多不利的影響。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化器，發(fā)生的反應為：

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，化學平衡常數(shù)K=___________，平衡時CO的轉化率為__________。
②A點的逆反應速率逆(CO)___________B點的逆反應速率(NO)（填“>”、“<”或“=”）。
③下列圖像正確且能表明在時間T1時刻反應一定處于平衡狀態(tài)的是__________。

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

A．平衡向正反應方向移動B．CO的體積分數(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 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該反應的ΔH________0（填“>”或“<”）。
②在T2溫度下，0～2 s內的平均反應速率v（N2）＝________。
③當固體催化劑的質量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1>S2，在上圖中畫出c（CO2）在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
④若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________（填代號）。


（2）直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產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）的熱化學方程式：__________________________________________________________________
②將燃煤產生的二氧化碳回收利用，可達到低碳排放的目的。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 來源： 題型：填空題

請用適當?shù)幕瘜W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方程式：                               ；
（5）堿性氫氧燃料電池的兩極電極方程式
負極：                               ；
正極：                               。
（6）寫出NaHCO3溶液中的離子濃度關系
c(H+)+c(Na+)=                               ；
c(Na+)=                               。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

能源是制約國家發(fā)展進程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀的綠色能源，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合成甲醇：
反應a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/mol
反應b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H<0
①對于反應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，反應到達平衡時，測得甲醇蒸氣的體積分數(shù)為30%，則該溫度下反應的平衡常數(shù)為    ；
②對于反應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，反應到達平衡時，改變溫度和壓強，平衡體系中CH3OH的物質的量分數(shù)變化情況如圖所示，溫度和壓強的關系判斷正確的是         ；（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，化學反應原理為：
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，一定條件下反應達到平衡狀態(tài)。當改變反應的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是       ；
A．逆反應速率先增大后減小
B．正反應速率先增大后減小
C．反應物的體積百分含量減小
D．化學平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負極電極反應式         ；
③己知參與電極反應的電極材料單位質量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關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體，分子式和摩爾質量相同，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方程式                    。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案