（14分）“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。（1）火箭升空需要高能的燃料，经...

（14分）

“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。

（1）火箭升空需要高能的燃料，经常是用N₂O₄和N₂H₄作为燃料，工业上利用N₂和H₂可以合成NH₃，NH₃又可以进一步制备联氨(N₂H₄)等。已知：

N₂(g) + 2O₂(g) ＝2NO₂(g)           △H = +67.7 kJ·mol^－1

N₂H₄(g) + O₂(g) ＝N₂(g) + 2H₂O(g)   △H = －534.0 kJ·mol^－1

NO₂(g) 1/2N₂O₄(g)                 △H = －26.35 kJ·mol^－1

试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：

_______________________________________________________________________。

（2）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，

燃料电池放电时的负极反应为：___________________________________。

如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为______________mol。

（3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH^——4e^— = O₂↑+2H₂O，则阴极反应为：____________________________。

有人提出，可以设计反应2CO=2C+O₂（△H＞0）来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行？_______，理由是：___________________________________。

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“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能的燃料，通常用肼(N₂H₄)作为燃料，N₂O₄做氧化剂。

（1）已知：N₂(g) + 2O₂(g) =2NO₂(g)                                 △H＝＋67.7 kJ·mol^－1

N₂H₄(g) + O₂(g) =N₂(g) + 2H₂O(g)              △H＝－534.0 kJ·mol^－1

2NO₂(g) N₂O₄(g)                              △H＝－52.7 kJ·mol^－1

试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：________。

（2）工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，该反应的化学方程式为：________。

（3）一定条件下，在2L密闭容器中起始投入2 mol NH₃和4 mol O₂发生反应：

4NH₃(g)+5O₂(g）4NO(g)+6H₂O(g)   ΔH<0

测得平衡时数据如下：

①在温度T₁下，若经过10min反应达到平衡，则10min内反应的平均速率

v(NH₃)＝________。

②温度T₁和T₂的大小关系是T₁ ________T₂（填“>”、 “<”或“＝”）。

（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：=O₂↑+2H₂O，则阴极反应为________。有人提出，可以设计反应2CO=2C+O₂（△H＞0）来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由________。

（5）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。

如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为________mol。

高三化学计算题极难题查看答案及解析

“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。

（1）火箭升空时，由于与大气层的剧烈摩擦，产生高温。为了防止火箭温度过高，在火箭一面涂上一种特殊的涂料，该涂料的性质最可能的是________。

A．在高温下不融化             B．在高温下可分解气化

C．在常温下就分解气化         D．该涂料不可能发生分解

（2）火箭升空需要高能的燃料，经常是用N₂O₄和N₂H₄和作为燃料，其反应的方程式是：N₂O₄+N₂H₄→N₂+H₂O。请配平该反应方程式：________N₂O₄+________N₂H₄→N₂+________H₂O

该反应中被氧化的原子与被还原的原子的物质的量之比是________。这个反应应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 ________。

（3）如图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，燃料电池放电时的负极反应为：________。如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为________mol。

（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料。 已知该反应的阳极反应为：4OH^—4e^-=O₂↑+2H₂O 则阴极反应为：________。有人提出，可以设计反应2CO=2C+O₂（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能发生？________ 理由。

（5）.北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C₃H₆)。丙烷脱氢可得丙烯。

已知：① C₃H₈(g)CH₄(g)+HC≡CH(g)+H₂(g)； △H₁=156.6 kJ·mol^-1

②CH₃CH=CH₂(g)CH₄(g)+ HC≡CH (g)；△H₂=32.4 kJ·mol^-1

则相同条件下，反应C₃H₈(g)CH₃CH=CH₂(g)+H₂(g)的△H=_____kJ·mol^-1

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（13分）近年来我国的航天事业取得了巨大的成就，在航天发射时，常用肼（N2H4）及其衍生物作火箭推进剂。

（1）液态肼作火箭燃料时，与液态N2O4混合发生氧化还原反应，已知每克肼充分反应后生成氮气和气态水放出热量为a KJ，试写出该反应的热化学方程式　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 ；

（2）在实验室中，用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏，收集114～116℃的馏分即为无水肼。在蒸馏过程中需要的仪器有酒精灯、锥形瓶、冷凝管、牛角管（接液管）、蒸馏烧瓶，除上述必需的仪器外，还缺少的玻璃仪器是　　　　 　　　　　 ；

（3）肼能使锅炉内壁的铁锈（主要成分Fe2O3）变成磁性氧化铁（Fe3O4）层，可减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气，则每生成1molFe3O4，需要消耗肼的质量为　 　　　　 　 g。

（4）磁性氧化铁（Fe3O4）的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成（不含有其它黑色物质）。探究过程如下：

提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO；　　　 假设2. 黑色粉末是Fe3O4；

假设3.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

设计探究实验：

取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。

①若溶液显蓝色，则假设1成立。

②若所得溶液显血红色，则假设　　　　 　　　 　　　　　 成立。

③为进一步探究，继续向②所得溶液加入足量铁粉，若有红色固体析出的现象，则假设3成立。

有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。

查阅资料：Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2+＋4NH3·H2O＝Cu（NH3）42+＋4H2O。

④为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生　　　　　　　　　 现象；若假设3成立，则产生红褐色沉淀，同时溶液呈深蓝色。

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(14分)近年来我国的航天事业取得了巨大的成就，在航天发射时，肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂。

⑴液态肼作火箭燃料时，与液态N2O4混合发生氧化还原反应，已知每1 g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ，试写出该反应的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　 。

⑵在实验室中，用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏，收集114～116 ℃的馏分即为无水肼。

①在蒸馏过程中不需要的仪器是　　　　　　　　 (填序号字母)。

A．酒精灯　　　　　　     B．长直玻璃导管            C．锥形瓶　　　     D．冷凝管

E．牛角管(接液管)    F．蒸馏烧瓶　　　　         G．酸式滴定管

②除上述必需的仪器外，还缺少的玻璃仪器是　　　　 。

⑶肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层，可减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气，则每生成1 mol Fe3O4，需要消耗肼的质量为　　 g。

⑷磁性氧化铁(Fe3O4)的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质)。探究过程如下：

提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO；假设2. 黑色粉末是Fe3O4；

假设3.　　　　　　　　　　　　　　　　 。

设计探究实验：

取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。

①若假设1成立，则实验现象是　　　　　　　　　　　　　　 。

②若所得溶液显血红色，则假设　　　　 成立。

③为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生　　　　　　　　　　 的现象，则假设3成立。

有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。

查阅资料：Cu2＋与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2＋＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42＋＋4H2O。

④为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生　　　　　　　　　　 现象；若产生　　　　　　　　　　　　 现象，则假设3成立。

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Ⅰ、火箭升空需要高能的燃料，通常用肼(N2H4)作为燃料，N2O4做氧化剂。

（1）已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)　　 △H＝+67.7kJ·mol-1

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　　 △H＝-534.0kJ·mol-1

2NO2(g)N2O4(g)　　 △H＝-52.7kJ·mol-1

试写出气态肼在四氧化二氮气体中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：______________________。

（2）工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________________。

（3）工业上常用氨水调节溶液pH除去金属离子，常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，要使Cr3+浓度降至10-5mol/L,溶液pH应调至____________________

II、在130℃和180℃时，分别将0.50molCH4和a mol NO2充入1L的密闭容器中发生反应：CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H＜0，测得有关数据如下表：

（4）180℃时达到平衡状态时，CH4的平衡转化率为___________________。　　

（5）己知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4，试计算a=__________。

（6）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图。在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y (Y为氮元素最高价化化物)，该电极反应为_________________。

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2013年12月15日4时搭载长征系列火箭的“玉兔号”顺利驶抵月球表面，实现了五星红旗耀月球的创举。火箭升空需要高能燃料，通常用肼（N2H4）作燃料，N2O4做氧化剂。请回答下列问题：

（1）已知：N2(g) + 2O2(g) == 2NO2(g)　　　　　　　　　　　　 ΔH= + 67.7kJ·mol-1

N2H4(g) + O2（g）== N2(g) + 2H2O(g)　　　　 ΔH= - 534.0kJ·mol-1

2NO2(g) N2O4（g）　　　　　　　　　 ΔH= - 52.7kJ·mol-1

写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）工业上用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，该反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）工业上可以用下列反应原理制备氨气：

2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)　　 ΔH= Q kJ·mol-1

①已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图，则此反应的 Q 　　　　 0 （填“＞”“＜”或“=”）。

②若起始加入氮气和水，15分钟后，反应达到平衡，此时NH3的浓度为0.3mol/L，则用氧气表示的反应速率为　　　　　　　　 。

③常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， 　　　　　　 （选填编号）.

A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化　　　

B．v（N2）/v（O2）=2∶3

C．容器中气体的密度不随时间而变化

D．通入稀有气体能提高反应的速率

E．若向容器中继续加入N2，N2的转化率将增大

（4）最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并以此处理废氨水，装置如图。

①为不影响H2O2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c(NH4+) 　　　　 c(NO3-)（填“＞”“＜”或“=”）；

②Ir—Ru惰性电极有吸附O2作用，该电极的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　 ；

③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理NH3·H2O的物质的量为　　　　　　　　 。

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（1）发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为2N2H4(1)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)　 △H=－1077 kJ/mol

己知相关反应的化学键键能数据如下：

则使1 mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是______________________

（2）在密闭容器中，反应2NO2 N2O4在不同条件下的化学平衡情况如图a、图b所示。图a表示恒温条件下c（NO2）的变化情况；图b表示恒压条件下，平衡体系中N2O4的质量分数随温度的变化情况（实线上的任意一点为对应温度下的平衡状态）。

①其它条件不变时，向平衡体系中充入N2O4，平衡常数__________（填“增大”、“不变”或“减小”）

②图a中，A1→A2变化的原因可能是___________（一条即可）

③图b中，E点对应状态中，v（正）______v（逆）（填＞、＜或＝）

④图b中，维持t1不变，E→A所需时间为x，维持t2不变，D→C所需时间为y，则x______y（填＞、＜或＝）

（3）N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如图所示。

①图中a点对应温度下，己知N2O4的起始压强p0为108 kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数Kp= ___________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

②在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)=k1p(N2O4)，v(NO2)=k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=____________

(4)电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2除去，如图示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O2－，如果NOx为NO则电解池阴极反应为_____________________________________。

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