Question

【题目】偏二甲肼(C2H8N2)与 N2O4 是常用的火箭推进剂，常温下，1mol 液态 C2H8N2与 2mol 液态 N2O4 完全反应，生成 CO2、N2、H2O 三种无污染气体的同时释放出高达 2250kJ 的热量。

(1)偏二甲肼与 N2O4 反应的热化学方程式为_____

(2)反应中的氧化剂是_____

(3)火箭发射时常出现红棕色气体，原因为：N2O42NO2 当温度升高时，气体颜色变深，则该反应为_____热反应(填“吸”或“放”)

(4)现将 1mol N2O4 充入一个恒容密闭容器中，下列示意图正确且能说明 N2O42NO2达到平衡状态的是_____(填字母)

(5)在研究之初，科学家曾考虑将氧化性更强的F2或反应速率极快、释放能量更高的N5 用作推进剂，但综合分析后均未采用，请分析火箭推进剂应具备的特点是_____

Answer 1

【答案】C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol N2O4 吸 c 单位质量释放能量高、产物环保，反应可控

【解析】

(1)1mol液态C2H8N2与2mol液态N2O4完全反应，生成CO2、N2、H2O三种无污染气体的同时释放出2250kJ的热量，据此可知该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=-2250kJ/mol；

(2)该反应中N2O4中氮元素化合价降低，为氧化剂；

(3)温度升高气体颜色变深，说明平衡正向移动，NO2浓度增大，所以该反应为吸热反应；

(4)a．该反应前后气体的总质量不变，容器恒容，所以密度一直不变，故a错误；

b．初始投料为1molN2O4，所以v(正)N2O4在初始时刻不为0，故b错误；

c．四氧化二氮的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故c正确；

综上所述选c；

(5)根据题目信息可知没有采用氧化性更强的F2或反应速率极快、释放能量更高的N5 用作推进剂，说明火箭推进剂不但需要单位质量释放能量高、产物环保，而且需要反应可控。