【题目】在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热.已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量.
(1)写出该反应的热化学方程式_______________________________________.
(2)已知H2O(l)═H2O(g);△H=+44kJ·mol﹣1,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是________kJ.
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是_________________________________________.
(4)已知N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7kJ·mol﹣1,N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O (g);△H=﹣534kJ·mol﹣1,根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_________________________.
(5)已知:N2 (g)+2O2 (g)═2NO2 (g)△H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O (g)△H=﹣543kJ/mol
H2 (g)+
F2 (g)═HF (g)△H=﹣269kJ/mol
H2(g)+O2(g)═H2O (g)△H=﹣242kJ/mol
有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂,则反应释放能量更大,肼和氟反应的热化学方程式:_________________________.
(6)丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径I:C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣a kJ·mol﹣1
途径II:C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+b kJ·mol﹣1
2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=﹣c kJ·mol﹣1
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(l)△H=﹣d kJ·mol﹣1 (abcd均为正值)
请回答下列问题:
判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径I放出的热量_______(填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放出的热量.C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g) 的反应中,反应物具有的总能量________(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量.b 与a、c、d的数学关系式是_____________.
【答案】 N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣641.625kJ/mol 408.8 产物为氮气和水,无污染 2N2H4(g)+2 NO2 (g)═3N2(g)+4 H2O(g)△H=﹣1135.7kJ·mol﹣1 N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF (g)△H=﹣1135kJ·mol﹣1 等于 小于 b=+
﹣a
【解析】由0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,可以计算出1mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出641.625kJ的热量.
(1)该反应的热化学方程式N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣641.625kJ/mol.
(2)已知H2O(l)═H2O(g);△H=+44kJ·mol﹣1,则H2O(g)═H2O(l);△H=﹣44kJ·mol﹣1,所以N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(l)△H=﹣817.625kJ/mol则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是817.625kJ/mol=408.8kJ.
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是产物为氮气和水,无污染.
(4)①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7kJ·mol﹣1,②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O (g);△H=﹣534kJ·mol﹣1。由②-①得:2N2H4(g)+2 NO2 (g)═3N2(g)+4 H2O(g) △H=(﹣534kJ·mol﹣1)
-67.7kJ·mol﹣1=﹣1135.7kJ·mol﹣1,所以肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式为2N2H4(g)+2 NO2 (g)═3N2(g)+4 H2O(g)△H=﹣1135.7kJ·mol﹣1.
(5)①N2 (g)+2O2 (g)═2NO2 (g)△H=+67.7kJ/mol,②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O (g)△H=﹣543kJ/mol,③H2 (g)+
F2 (g)═HF (g)△H=﹣269kJ/mol,④H2(g)+
O2(g)═H2O (g)△H=﹣242kJ/mol。经分析,由②+③
-④
可得:N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF (g)△H=﹣543kJ/mol+(﹣269kJ/mol)
-(﹣242kJ/mol)
=﹣1135kJ·mol﹣1,所以肼和氟反应的热化学方程式为N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF (g)△H=﹣1135kJ·mol﹣1.
(6)化学反应的焓变与反应途径无关,只与反应的初始状态和终了状态有关,所以等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径I放出的热量等于途径II放出的热量.由于C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)是吸热反应,所以反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量.根据途径I:C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣a kJ·mol﹣1,途径II:①C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+b kJ·mol﹣1,②2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=﹣c kJ·mol﹣1,③2H2(g)+O2 (g)═2H2O(l)△H=﹣d kJ·mol﹣1 (abcd均为正值),① - ② - ③
可得:C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=
kJ·mol﹣1=﹣a kJ·mol﹣1,所以b 与a、c、d的数学关系式是b=
+
﹣a.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知①2C(s)+O2(g)===2CO(g) △H=-221.0kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) △H= -483.6kJ·mol-1
则反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)的△H为 ( )
A. +131.3kJ·mol-1B. -131.3kJ·mol-1
C. -352.3kJ·mol-1D. +262.6kJ·mol-1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】江苏省将大力实施“清水蓝天”工程。下列不利于“清水蓝天”工程实施的是
A.迅速提升我省的家用汽车保有量
B.加强城市生活污水脱氮除磷处理,遏制水体富营养化
C.积极推广太阳能、风能、地热能及水能等的使用,减少化石燃料的使用
D.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,减少硫的氧化物和氮的氧化物污染
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定条件下,CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) △H=-53.7kJ/mol;向2L 恒容恒温密闭容器中充入1mol CO2和2.8molH2反应,图中过程I、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率[α(CO2)]随时间(t)的变化曲线。下列说法不正确的是
A. m点:v(正)>v(逆)
B. 活化能:过程Ⅱ>过程I
C. n点时该反应的平衡常数K=50
D. 过程I,t2时刻改变的反应条件可能是升高温度
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】我们可以通过实验探究来研究化学反应速率的影响因素,
(1)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,己知:
反应Ⅰ S2O82-+2I-=2SO42-+I2 (慢)反应Ⅱ I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(快)
反应 S2O82-+ 2S2O32-= 2SO42-+ S4O62-的反应速率由______________决定(填“反应Ⅰ”、“反应Ⅱ”),I-是此反应的___________________________。
浓度c(S2O82-)反应时间t的变化曲线如下图,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)____________
(2)草酸与高锰酸钾在酸性条件下可以发生化学反应。请补全并配平下面方程式
______H2C2O3+ MnO4-+ =Mn2++CO2+
现有0.00lmol/L的酸性KMnO4溶液和0.0lmol/L的草酸溶液,为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号 | 体积V/mL | 温度/℃ | ||
KMnO4 溶液 | 水 | H2C2O4溶液 | ||
① | 4.0 | 0.0 | 2.0 | 25 |
② | 4.0 | 0.0 | 2.0 | 60 |
③ | 4.0 | Vx | 1.0 | 25 |
通过实验①、③可探究草酸的浓度对反应速率的影响,表中Vx=_________mL,理由是_________________。
对比实验①、②的实验现象是___________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】常温下,用0.10mol/LNaOH溶液滴定20.00mL 0.10mol/LHA溶液(滴定曲线见图)。下列说法正确的是( )
A. 此图可以表示从NaOH滴定盐酸的曲线
B. 图中D点状态时溶液中有:c(Na+)<c(A-)
C. 达到D、E状态时,均有:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D. 当O<V(NaOH)<20.00mL时,对应混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序均为c(A-)> c(Na+)> c(H+)>c(OH-)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法中正确的是
A. H2SO4的摩尔质量是98 g B. 1 mol H2O的质量是18 g/mol
C. 1 mol N2的体积是22.4 L D. Cl-的摩尔质量是35.5 g/mol
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