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“神七”登天譜寫了我國航天事業的新篇章．火箭升空需要高能燃料，經常是用肼（N2H4）作為燃料，N2O4做氧化劑．
（1）已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ?mol-1
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ?mol-1
2NO2（g）═N2O4（g）△H=-52.7kJ?mol-1
請寫出氣態肼在氣態四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態水的熱化學方程式：
2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1 083.0 kJ?mol-1
2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1 083.0 kJ?mol-1
．
（2）工業上可用次氯酸鈉與過量的氨反應制備肼，該反應的化學方程式為
NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O
NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O
．
（3）一定條件下，在2L密閉容器中起始時投入2mol NH3和4mol O2，發生反應：
4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）△H＜0，測得平衡時的數據如下表：
有關物質的物質的量/mol n（NO） n（H2O）
溫度T1 1.6 2.4
溫度T2 1.2 1.8
①在T1時，若經過10min反應達到平衡，則10min內反應的平均速率v（NH3）=
0.08 mol?L-1?min-1
0.08 mol?L-1?min-1
．
②T1和T2的大小關系是T1
＜
＜
T2（填“＞”“＜”或“=”）．
（4）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2．某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料．已知該裝置的陽極反應為：4OH--4e-═O2↑+2H2O，則陰極反應為
2CO2+4e-+2H2O═2CO+4OH-（或CO2+2e-+H2O═CO+2OH-）
2CO2+4e-+2H2O═2CO+4OH-（或CO2+2e-+H2O═CO+2OH-）
．
有人提出，可以設計反應2CO═2C+O2（△H＞0）來消除CO的污染，請你判斷該反應是否能自發進行并說明理由？答：
不能，因為該反應的△S＜0
不能，因為該反應的△S＜0
．
（5）某空間站能量轉化系統的局部如圖所示，其中的燃料電池采用KOH溶液作電解液．

如果某段時間內，氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體（已折算成標準狀況），則該段時間內水電解系統中轉移電子的物質的量為
2
2
mol．
分析：（1）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）次氯酸鈉與過量的氨反應制備肼，依據反應物和生成物，結合原子守恒寫出化學方程式；
（3）①分析圖表數據結合化學反應速率概念計算得到；
②反應在T2時生成物的平衡濃度減小，說明平衡逆向進行，反應是放熱反應，逆向是吸熱反應，依據平衡移動原理判斷，T1＜T2；
（4）2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料．已知該裝置的陽極反應為：4OH--4e-═O2↑+2H2O，陰極反應依據電子守恒總反應減去陽極反應得到；依據自發進行的判斷依據△H-T△S＜0分析判斷；
（5）依據電解水的化學方程式，依據電子守恒結合電極產物分析計算；
解答：解：（1）①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ?mol-1
②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ?mol-1
③2NO2（g）═N2O4（g）△H=-52.7kJ?mol-1
依據蓋斯定律②-（①+③）得到2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1 083.0 kJ?mol-1；
故答案為：2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1083.0 kJ?mol-1；
（2）次氯酸鈉與過量的氨反應制備肼氨氣被氧化為肼，本身被還原為氯離子，結合原子守恒配平寫出化學方程式為：NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O；
故答案為：NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O；
（3）①
              4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）
起始量（mol）  2         4         0        0
變化量（mol） 1.6        2        1.6      2.4
平衡量（mol） 0.4         2       1.6      2.4
在T1時，若經過10min反應達到平衡，則10min內反應的平均速率v（NH3）=
1.6mol
2L
10min
=0.08mol?L-1?min-1；
故答案：0.08 mol?L-1?min-1；　
②反應在T2時生成物的平衡濃度減小，說明平衡逆向進行，反應是放熱反應，逆向是吸熱反應，依據平衡移動原理判斷，T1＜T2；
故答案為：＜；
（4）2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料．已知該裝置的陽極反應為：4OH--4e-═O2↑+2H2O，陰極反應依據電子守恒總反應減去陽極反應得到：2CO2+4e-+2H2O═2CO+4OH-（或CO2+2e-+H2O═CO+2OH-）；2CO═2C+O2 △H＞0△S＜0，△H-T△S＞0，反應一定不能自發進行；
故答案為：2CO2+4e-+2H2O═2CO+4OH-（或CO2+2e-+H2O═CO+2OH-）；不能，因為該反應的△S＜0；
（5）氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體（已折算成標準狀況）物質的量=
33.6L
22.4L/mol
=1.5mol，發生的反應為2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2↑，氫氣物質的量=
2
3
×1.5mol=1mol，氧氣物質的量為0.5mol，則該段時間內水電解系統中轉移電子的物質的量為2mol；
故答案為：2；
點評：本題考查熱化學方程式和蓋斯定律計算應用，化學平衡的影響因素分析判斷，反應速率的計算應用，原電池電極反應書寫方法，電解過程中電子轉移的計算應用，題目難度中等．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

“神七”登天標志著我國的航天事業進入了新的篇章．
（1）火箭升空時，由于與大氣層的劇烈摩擦，產生高溫．為了防止火箭溫度過高，在火箭表面涂上一種特殊的涂料，該涂料的性質最可能的是
C
C
．
A．在高溫下不融化  B．在常溫下就分解氣化 C．在高溫下可汽化或者分解D．該涂料不可能發生分解
（2）火箭升空需要高能的燃料，經常是用N2O4和N2H4作為燃料，工業上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以進一步制備聯氨（N2H4）等．已知：
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ?mol-1
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ?mol-1
NO2（g）?
12
N2O4（g）△H=-26.35kJ?mol-1
試寫出氣態聯氨在氣態四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態水的熱化學方程式：
2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1073.2kJ?mol-1
2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1073.2kJ?mol-1
．
（3）肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是KOH溶液．肼-空氣燃料電池放電時：正極的電極反應式是
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
；負極的電極反應式是
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2010?湘潭三模）“神七”登天標志著我國的航天事業進入了新的篇章．請你解答有關問題：
（1）火箭升空時，由于與大氣層的劇烈摩擦，產生高溫．為了防止火箭溫度過高，在火箭一面涂上一種特殊的涂料，該涂料的性質最可能的是
B
B
．
A．在高溫下不融化    B．在高溫下可氣化
C．在常溫下就分解氣化D．該涂料不可能發生分懈
（2）火箭升空需要高能的燃料，經常是用N2O4和N2H4和作為燃料，請配平該反應方程式：
1
1
N2O4+
2
2
N2H4→
3
3
N2+
4
4
H2O．
該反應應用于火箭推進器，除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外，還有一個明顯優點是
反應產物無污染，有利于大氣環境保護
反應產物無污染，有利于大氣環境保護
．
（3）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2．某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知該反應的某極反應為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，則另一極反應為：
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
．
（4）有人提出，可以設計某溫度下的反應：2CO=2C+O2（△H＞O、△S＜O）來消除CO的污染．請你判斷該溫度下上述反應是否能發生？理由是
不能，這是個焓增熵減的變化
不能，這是個焓增熵減的變化
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（14分）

“神七”登天標志著我國的航天事業進入了新的篇章。

（1）火箭升空需要高能的燃料，經常是用N2O4和N2H4作為燃料，工業上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以進一步制備聯氨(N2H4)等。已知：

N2(g)+ 2O2(g) ＝2NO2(g)           △H = +67.7 kJ·mol－1

N2H4(g)+ O2(g) ＝N2(g) + 2H2O(g)   △H = －534.0 kJ·mol－1

NO2(g)1/2N2O4(g)                △H = －26.35 kJ·mol－1

試寫出氣態聯氨在氣態四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態水的熱化學方程式：

_______________________________________________________________________。

（2）下圖是某空間站能量轉化系統的局部示意圖，其中燃料電池采用KOH為電解液，

燃料電池放電時的負極反應為：___________________________________。

如果某段時間內氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體（已折算成標況），則該段時間內水電解系統中轉移電子的物質的量為______________mol。

（3）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2。某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知該反應的陽極反應為：4OH——4e— = O2↑+2H2O，則陰極反應為：____________________________。

有人提出，可以設計反應2CO=2C+O2（△H＞0）來消除CO的污染。請你判斷上述反應是否能自發進行？_______，理由是：___________________________________。

 

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年江蘇省蘇北三市高三第二次調研測試化學試卷（解析版） 題型：計算題

“神七”登天譜寫了我國航天事業的新篇章�；鸺招枰吣艿娜剂�，通常用肼(N2H4)作為燃料，N2O4做氧化劑。

（1）已知：N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g)                                 △H＝＋67.7 kJ·mol－1

N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g)              △H＝－534.0 kJ·mol－1

2NO2(g) N2O4(g)                              △H＝－52.7 kJ·mol－1

試寫出氣態肼在氣態四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態水的熱化學方程式：  。

（2）工業上可用次氯酸鈉與過量的氨反應制備肼，該反應的化學方程式為：    。

（3）一定條件下，在2L密閉容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2發生反應：

4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O(g)   ΔH<0

測得平衡時數據如下：

平衡時物質的量（mol）

n(NO)

n(H2O）

      溫度T1

1.6

2.4

溫度T2

1.2

1.8

 

①在溫度T1下，若經過10min反應達到平衡，則10min內反應的平均速率

v(NH3)＝    。

②溫度T1和T2的大小關系是T1     T2（填“>”、 “<”或“＝”）。

（4）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2。某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知該反應的陽極反應為：=O2↑+2H2O，則陰極反應為    。有人提出，可以設計反應2CO=2C+O2（△H＞0）來消除CO的污染。請你判斷上述反應是否能自發進行并說明理由    。

（5）下圖是某空間站能量轉化系統的局部示意圖，其中燃料電池采用KOH溶液為電解液。

如果某段時間內氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體（已折算成標準狀況），則該段時間內水電解系統中轉移電子的物質的量為    mol。

 

 

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