Question

北京時間2008年9月25日21時10分04秒，我國自行研制的神州七號載人飛船在酒泉衛星發射中心發射升空．擔任神七飛船發射任務的長征二號F運載火箭．火箭推進劑是偏二甲肼{分子式：C₂H₈N₂}與四氧化二氮．
（1）6.0g液態偏二甲肼與足量的液態四氧化二化氮完全反應生成N₂（g）、CO₂（g）、H₂O（g）、放出225.0kJ的熱量．
①寫出上述反應的熱化學方程式：

 

．
②下列判斷正確的是

 

A、物質的燃燒反應必須有氧氣參加
B、該反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為2：1
C、偏二甲肼燃燒熱為2250kJ/mol
D、偏二甲肼與四氧化二氮作火箭推進劑是二者發生劇烈的氧化還原反放出大量的熱和產生大量氣體的原因
（2）使用偏二甲肼與四氧化二氮作燃料，使發射場產生棕黃色“蘑菇”云彌漫，損害工作人員的身體健康，帶來一些后遺癥．產生棕黃色“蘑菇”云的可能原因

 

．
（3）新的環保低溫燃料計劃在2014年到2016年使用，將在海南發射場發射中等推力火箭的時候采用，新的低溫燃料是液氫．利用核能把水分解，制取氫氣，是目前許多國家正在研究的課題．下圖是國外正在研究的一種流程（硫-碘熱循環法），其中用了過量的碘．

寫出①反應的化學方程式

 

；
用硫-碘熱循環法制取氫最大的優點是

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據物質的物質的量與熱量成正比，以及熱化學方程式的書寫方法來解答；
②A、物質的燃燒反應不一定有氧氣參加，如液態偏二甲肼在液態四氧化二化氮燃燒；
B、該反應中氧化劑N₂O₄與還原劑C₂H₈N₂物質的量之比為2：1；
C、燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量；
D、偏二甲肼與四氧化二氮作火箭推進劑發生氧化還原反放出大量的熱和產生大量氣體；
（2）根據反應N₂O₄（g）?2NO₂（g）以及外界條件對化學平衡的影響；
（3）由圖知反應物為SO₂，I₂，H₂O，生成物為HI，H₂SO₄，然后根據質量守恒配平；根據該反應可循環以及無污染．

解答：解：（1）①6.0g即0.1mol液態偏二甲肼與足量的液態四氧化二化氮完全反應生成N₂（g）、CO₂（g）、H₂O（g）、放出225.0kJ的熱量，所以1mol液態偏二甲肼與足量的液態四氧化二化氮完全反應生成N₂（g）、CO₂（g）、H₂O（g）、放出2250kJ的熱量，則熱化學方程式為：C₂H₈N₂+2N₂O₄（l）=3N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2250kJ/mol，故答案為：C₂H₈N₂（l）+2N₂O₄（l）=3N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2250kJ/mol；
②A、物質的燃燒反應不一定有氧氣參加，如液態偏二甲肼在液態四氧化二化氮燃燒，故A錯誤；
B、該反應中氧化劑N₂O₄與還原劑C₂H₈N₂物質的量之比為2：1，故B正確；
C、N₂不是氧化物，不符合燃燒熱的概念要求，故C錯誤；
D、偏二甲肼與四氧化二氮作火箭推進劑是二者發生劇烈的氧化還原反放出大量的熱和產生大量氣體的原因，故D正確；
故選：BD；
（2）可能是部分液態四氧化二氮泄露或二氧化氮反應不完全導致，根據平衡移動原理，減壓，升溫促進可逆反應平衡N₂O₄（g）?2NO₂（g）（紅棕色），△H＞0向生成二氧化氮方向移動，
故答案為：可能是部分液態四氧化二氮泄露或二氧化氮反應不完全導致，根據平衡移動原理，減壓，升溫促進可逆反應平衡N₂O₄（g）?2NO₂（g）（紅棕色），△H＞0向生成二氧化氮方向移動；
（3）由圖知反應物為SO₂，I₂，H₂O，生成物為HI，H₂SO₄，故方程式為：SO₂+I₂+2H₂O

100-120℃  .

2HI+H₂SO₄；該反應可循環以，充分利用核能，及無污染；
故答案為：SO₂+I₂+2H₂O

100-120℃  .

2HI+H₂SO₄；SO₂和I₂可循環使用，充分利用核能，無污染．

點評：本題考查熱化學方程式的書寫，化學平衡的移動原理，新能源的使用，難度不大．