Question

【题目】2016年10月11日，神舟十一号飞船搭乘CZ﹣2F火箭成功发射。在重达495 吨的起飞重量中，95%的都是化学推进剂。

（1）降冰片烯（C7H10）是一种重要的高密度液体燃料化学推进剂。已知：

燃料	密度（gcm－3）	体积热值（JL－1）
降冰片烯	1.0	4.2×107

写出表示降冰片烯标准燃烧热的热化学方程式：_____。

（2）CH3OH和液氧是常用的液体火箭推进剂。

①已知：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（l）△H1

2H2（g）+O2（l）＝2H2O（l）△H2

CH3OH（g）＝CH3OH（l）△H3

2CH3OH（l）+3O2（l）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H4

则△H4=_____（用△H1、△H2、△H3来表示）。

②某温度下，发生反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）。在体积为2L的密闭容器中加入1mol CH3OH和1mol H2O，第4min达到平衡，容器内c（CO2）随时间的变化情况如图1所示，求此反应在该温度下的平衡常数_____。保持其它条件不变，在第5min时向体系中再充入0.2mol CO2和0.4mol H2，第8min重新达到平衡，此时c（H2）=c（CH3OH）。请在图中画出5到9min的c（CO2）变化曲线示意图。

（3）NH4NO3也是一种重要的固体推进剂，可通过电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图2所示，A电极的名称为_____极，请写出在B电极上发生的电极反应式：_____。

Answer 1

【答案】 C7H10（l）+9.5O2（g）=7CO2（g）+5H2O（l）△H=-3948kJ/mol 3△H2－2△H1－2△H3 59.26 NO－3e－+2H2O=NO3－+4H+

【解析】（1）C7H10的摩尔质量为94g/mol，故燃烧1mol降冰片烯标准燃烧热为△H=－(4.2×107J/L×94g/mol÷1000g/L)=－3948kJ/mol，故热化学方程式为C7H10（l）+9.5O2（g）=7CO2（g）+5H2O（l）①△H=－3948kJ/mol；（2）已知：

ⅰ、CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（l）△H1

ⅱ、2H2（g）+O2（l）═2H2O（l）△H2

ⅲ、CH3OH（g）═CH3OH（l）△H3

根据盖斯定律可知3×ⅱ﹣2×ⅰ﹣2×ⅲ即得到2CH3OH（l）+3O2（l）═2CO2（g）+4H2O（l）的△H4=3△H2﹣2△H1﹣2△H3；

② CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）

起始浓度（mol/L）0 0 0.5 0.5

变化浓度（mol/L）0.1 0.3 0.1 0.1

平衡浓度（mol/L）0.1 0.3 0.4 0.4

所以k=0.4×0.4/0.2×0.33=59.26；反应物浓度增大，使平衡不断向正反应方向进行，因此图像为；（3）由图可知，A极上NO生成NH4+，发生还原反应，为电解池阴极；B极上NO生成NO3﹣，发生氧化反应，故电极反应方程式为NO－3e－+2H2O=NO3－+4H+。