[题目]Ⅰ．肼(N2H4)又称联氨.常温时是一种可燃性液体.可用作火箭燃料.(1)已知在25℃.101kPa时.16g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气.放出312kJ的热量.则N2H4完全燃烧的热化学方程式是 .II．如下图所示.某研究性学习小组利用上述燃烧原理设计一个肼(N2H4)─空气燃料电池(如图甲)并探究某些工业原理.其中乙装置中X为阳离子交换膜(� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】Ⅰ．肼(N2H4)又称联氨，常温时是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。

(1)已知在25℃、101kPa时，16g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出312kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是__________________________________。

II．如下图所示，某研究性学习小组利用上述燃烧原理设计一个肼(N2H4)─空气燃料电池(如图甲)并探究某些工业原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜(即只允许阳离子通过)。

根据要求回答相关问题：

(2)甲装置中通入________气体的一极为正极，其电极反应式为：________________。

(3)乙装置中石墨电极为_________极，其电极反应式为_______________；可以用__________________检验该反应产物，电解一段时间后，乙池中的溶液呈_______性。

(4)图中用丙装置模拟工业中的_________________原理，如果电解后丙装置精铜质量增加3.2g，则理论上甲装置中肼消耗质量为___________g。

(5)如果将丙中的粗铜电极换为Pt电极，则丙中总化学方程式为___________________________。

【答案】N2H4(l )+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-624kJ/mol 空气 O2+4e-+2H2O=4OH- 阳 2Cl--2e-=Cl2↑ 湿润的碘化钾淀粉试纸碱粗铜的精炼 0.8 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

【解析】

(1)依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应量的反应热写出热化学方程式；

(2)正极上氧化剂得电子发生还原反应；

(3)乙装置中石墨电极与电源正极连接，为阳极，阳极上是氯离子放电生成氯气，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸，观察是否变蓝，根据电解总反应方程式，判断溶液的酸碱性；

(4)根据同一闭合回路中转移电子相等，列出关系式：N2H4～2Cu进行分析求解；

(5)Pt电极为惰性电极，用惰性电极电解CuSO4溶液，根据离子放电的先后顺序确定溶液的总反应方程式。

(1)16.0g气态肼(N2H4)物质的量为n(N2H4)=16g÷32g/mol=0.5mol，在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量312kJ，1mol气态肼(N2H4)燃烧放热624kJ，反应的热化学方程式为：N2H4(l )+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-624kJ/mol；

(2)甲装置中通入空气的电极为正极，正极上空气中的氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；

(3)根据装置图可知：乙装置中石墨电极连接甲装置的正极，作阳极，在阳极上是氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸，若观察到湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，就证明有氯气产生；阳极为惰性电极，电解饱和食盐水的总反应方程式为：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，可见电解一段时间后，乙池中的溶液呈碱性；

(4)丙装置中粗铜连接电源的正极，作阳极，精铜连接电源的负极，作阴极，电解质为硫酸铜溶液，因此图中用丙装置模拟工业中的铜的精炼原理；由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以根据关系式：N2H4～2Cu，n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05mol，所以n(N2H4)=n(Cu)=×0.05mol=0.025mol，则m(N2H4)= 0.025mol×32g/mol=0.8g。

(5)如果将丙中的粗铜电极换为Pt电极，由于Pt电极为惰性电极，因此阳极上是溶液中的OH-失去电子，变为O2，阴极上，溶液中的Cu2+获得电子变为Cu单质，所以丙中总化学方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。

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A. T1<T2，P1>P2，m+n>p，△H>0

B. T1>T2，P1<P2，m+n>p，△H>0

C. T1>T2，P1<P2，m+n<p，△H<0

D. T1>T2，P1>P2，m+n>p，△H>0

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容器	甲	乙	丙
容积(L)	0.5	0.5	V
温度(℃)	T1	T2	T1
起始量	1mol C(s) 1mol H2O(g)	1mol CO(g) 1mol H2(g)	3mol C(s) 2mol H2O(g)

下列说法正确的是

A. 甲容器中，反应在5～15mim间的平均速率v(CO)=0.15mol·L-1·min-1

B. 温度为T1℃时，反应的平衡常数K=9

C. 乙容器中，若平衡时n(C)=0.2mol，则T2<T1

D. 丙容器的体积V=0.4

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（1）目前，氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法(如图所示)。

用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，写出阳极产生ClO2的电极反应式___________________。

（2）将ClO2用水吸收得到溶液，为了测定该溶液的浓度，进行了下列实验：

步骤1：准确量取ClO2溶液10.00mL，稀释成100.0mL试样，取其中10.00mL试样加入到锥形瓶中；

步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤20，加入足量的KI晶体，充分反应；

步骤3：加入淀粉溶液作指示剂，用0.2mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，再重复2次，测得消耗Na2S2O3溶液的平均值为20.00mL。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

①若步骤2所得溶液放置时间太长，则测定结果会__________。(填“偏高”、“偏低”或“不变”)

②步骤3中，滴定终点的现象是__________________ 。

③通过计算确定原ClO2溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)_______________________

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（1）此流程的第II步反应为：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)，该反应的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	830
平衡常数K	10	9	1

从上表可以推断：此反应是（填“吸”或“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O，则达到平衡后CO的转化率为。

（2）在500℃，按照下表的物质的量（按照CO、H2O、H2、CO2的顺序）投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应，达到平衡后下列关系正确的是。

实验编号	反应物投入量	平衡时H2浓度	吸收或放出的热量	反应物转化率
A	1、1、0、0	c1	Q1	α1
B	0、0、2、2	c2	Q2	α2
C	2、2、0、0	c3	Q3	α3