2007年11月，我国自行研制的长征三号甲运载火箭载着“嫦娥一号”探测器升空，成功实现了绕...

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

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(14分)2013年12月2日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空，进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。

Ⅰ．常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大（两者反应生成氮气和氟化氢气体）。

已知：①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　　 △H = －543kJ·mol－1

　　　　 　 ②H2(g)+ F2(g)　 =　 HF(g)　　　　 △H = －269kJ·mol－1

③H2(g)+ O2(g)　 =　 H2O(g)　　　　 △H = －242kJ·mol－1

请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_____________________________。

Ⅱ．氧化剂二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：

2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　 ΔH　 的体系中，n(NO)随时间的变化如表：

（1）已知：K800℃>K1000℃，则该反应的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率为__________。

（2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。

A．容器内颜色保持不变　　　　　　　　　　　　 B． 2v逆(NO)＝v正(O2)

C．容器内压强保持不变 　　　　　　　　　　　 D．容器内密度保持不变

（3)为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动应采取的措施有　　　　　　　 。

（4）在上述条件下，计算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常数K＝______________。

（5）在上述条件下，若开始通入的是0.2 mol NO2气体，达到化学平衡时，则NO2的转化率为　　　　　 。

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2013年12月2日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空，进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，常规燃料通常指以肼（N₂H₄）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。

Ⅰ．常规燃料通常指以肼（N₂H₄）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大（两者反应生成氮气和氟化氢气体）。

已知：N₂H₄(g)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)   △H = －543kJ·mol^－1

H₂(g)+  F₂(g)  =  HF(g)      △H = －269kJ·mol^－1

H₂(g)+  O₂(g)  =  H₂O(g)      △H = －242kJ·mol^－1

请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_____________________________。

Ⅱ．氧化剂二氧化氮可由NO和 O₂生成，已知在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：

2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)  ΔH  的体系中，n(NO)随时间的变化如表：

(1) 已知：K_800℃>K_1000℃，则该反应的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O₂表示从0～2 s内该反应的平均速率为__________。

（2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。

a．容器内颜色保持不变                  b． 2v_逆(NO)＝v_正(O₂)

c．容器内压强保持不变                  d．容器内密度保持不变

（3）为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动应采取的措施有________。

（4）在上述条件下，计算通入2 mol  NO和1 mol O₂的平衡常数K＝______________。

（5）在上述条件下，若开始通入的是0.2 mol  NO₂气体，达到化学平衡时，则NO₂的转化率为。

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2013年12月2日1时30分,搭载着嫦娥三号的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空并准确入轨,发射圆满成功。火箭的一子级、助推器和二子级使用偏二甲肼[(CH3)2NNH2，结构如图所示]和N2O4作为推进剂, 反应如下：(CH3)2NNH2 + 2N2O4＝2CO2↑+ 4H2O↑+ 3N2↑，下列有关说法正确的是

A．设NA为阿伏伽德罗常数的值，则46g NO2和N2O4的混合气体含有的氧原子数在2NA到4NA之间

B．偏二甲肼分子中既含σ键又含π键

C．(CH3)2NNH2和N2O4都属于分子晶体

D．每反应1mol(CH3)2NNH2有44.8L N2O4被还原

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（12分）2014年10月24日，我国探月工程三期再入返回飞行试验器在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭发射升空。火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程。

（1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C == K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑。

①写出该反应的氧化剂：　　 　　　　 ；K2S的电子式为 　 　　　　 　 ；

②某化学兴趣小组进行了如下实验：

实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：　　　　 ；

实验二：取黑火药爆炸反应后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊（S）后又变澄清(SO42－)。请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-：　　　　 ；

（2）1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵（NH4C1O4）、铝粉复合推进剂。高氯酸铵水溶液呈酸性的原因是　　　　 　　　 　　　 　　　　 ；（用离子方程式表示）

（3）20世纪60年代，美国大推力火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮；可燃物有肼(N2H4)、偏二甲肼等。火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧。偏二甲肼的系统命名为1,1-二甲基联氨，则它的分子式为　　　　 。

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[2011·潍坊一模]2011年9 月29日，“长征－2F”运载火箭成功将“天宫一号”目标飞行器送上太空，火箭中使用的燃料是偏二甲肼（CH₃－NH－NH－CH₃）和四氧化二氮（N₂O₄）。在火箭升空过程中，燃料发生反应：CH₃－NH－NH－CH₃＋2N₂O₄→2CO₂＋3N₂＋4H₂O提供能量。下列有关叙述正确的是（      ）

A．该燃料绿色环保，在燃烧过程中不会造成任何环境污染

B．该反应中N₂O₄是氧化剂，偏二甲肼是还原剂

C．CO₂是氧化产物，N₂是还原产物

D．每有0.6 mol N₂生成，转移电子数目为2.4N_A

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2007年10月24日我国“嫦娥一号”探月火箭发射升空，这标志中国实施绕月探测工程迈出重要一步。其任务之一是开展月面的微波辐射探测，估算月壤中³He的分布和资源量。以下关于³He的说法正确的是  (      )

A．是⁴He 的同素异形体   B．比⁴He 少一个电子

C．是⁴He 的同位素       D．比⁴He少一个质子

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2011年9 月29日，“长征－2F”运载火箭成功将“天宫一号”目标飞行器送上太空，火箭中使用的燃料是偏二甲肼（CH3－NH－NH－CH3）和四氧化二氮（N2O4）。在火箭升空过程中，燃料发生反应：CH3－NH－NH－CH3＋2N2O4→2CO2＋3N2＋4H2O提供能量。下列叙述正确的是

A.该燃料绿色环保，在燃烧过程中不会造成任何环境污染

B.该反应中N2O4是氧化剂，偏二甲肼是还原剂

C.CO2是氧化产物，N2是还原产物

D.每有0.6 mol N2生成，转移电子数目为2.4NA

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