“神舟九号”与“天宫一号”成功对接,是我国载人航天事业发展走向成熟的一个标志。空间实验室“天宫一号”的供电系统为再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。如图为RFC工作原理示意图,下列有关说法正确的是( )
A.图甲把化学能转化为电能,图乙把电能转化为化学能,水得到了循环使用
B.当有0.1 mol电子转移时,a极产生0.56 L O2(标准状况下)
C.c极上发生的电极反应是O2+4H++4e-=2H2O
D.图乙中电子从c极流向d极,提供电能
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“神舟九号”与“天宫一号”成功对接,是我国载人航天事业发展走向成熟的一个标志。空间实验室“天宫一号”的供电系统为再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。如图为RFC工作原理示意图,下列有关说法正确的是( )
A.图甲把化学能转化为电能,图乙把电能转化为化学能,水得到了循环使用
B.当有0.1 mol电子转移时,a极产生0.56 L O2(标准状况下)
C.c极上发生的电极反应是O2+4H++4e-=2H2O
D.图乙中电子从c极流向d极,提供电能
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“天宫一号”目标飞行器与“神舟九号”载人飞船的交会对接,标志着我国具备了建设空间站的基本能力。下列有关说法正确的是
A.火箭升空的动力主要来源于化学能
B.“神舟九号”飞船的太阳能帆板将太阳能直接转换为动能
C.“天宫一号”中的氢氧燃料电池将电能转换为化学能
D.“天宫一号”利用太阳能将水加热分解为氢气和氧气
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(12分)氮元素可以形成多种氢化物,如NH3、N2H4等。
(1)据报道,2016年中国将发射“天宫二号”空间实验室,并发射“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船,与“天宫二号”交会对接。火箭升空需要高能燃料,通常用肼(N2H4)作燃料,N2O4作氧化剂。已知
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.7kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2(g)N2O4(g)△H=-52.7kJ•mol-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氨气和气态水的热化学方程式:______________.
(2)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g),该反应的平衡常数和温度关系如下所示:
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①该反应的△H 0(填“>”或“<”)。
②已知原料气中的氨碳比为x,CO2的平衡转化率为a,在一定温度和压强下,a与x的关系如下图所示。a随着x的增大而增大的原因是__________。图中A点处,NH3的平衡转化率为__________。
(3)①在氢水加水稀释的过程中,NH3·H2O的电离程度____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),的值__________。
②室温下,amol/L的(NH4)2SO4溶液的pH=5,原因是__________________(用离子方程式表示),该反应的平衡常数为__________(用含a的数学表达式表示)。
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(14分)我国的“神舟”系列载人飞船的成功发射,标志着“炎黄子孙千年飞天梦想实现了”。航天器的升空需要推进剂,推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成,根据化学物质的形态不同推进剂可分为固体推进剂和液体推进剂,它们一般由C、H、O、N中的一种或几种元素组成。请回答下列问题:
(1)已知某固体推进剂主要由可燃剂(聚丁二烯等)和氧化剂甲(一种由三种元素组成的盐)组成,则甲的化学式为▲ ,并用离子方程式表示甲的水溶液呈酸性的原因▲ 。
(2)已知某液体推进剂主要由可燃剂乙和氧化剂丙组成,乙和丙常温下呈液态,它们均为氢化物(氢与其他元素形成的二元化合物)且分子中含有相同的电子数,常温下,乙和丙可生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质,试写出该反应的化学方程式▲ 。另一种气态无色的氧化剂丁升温时(隔绝空气)迅速转化为红棕色气体,1mol乙在常温下与丁完全反应可放出Q kJ热量,产物与丙完全相同,试写出该反应的热化学方程式▲ 。
(3)根据上述原理,以下物质中不可能作为推进剂的是 ▲。
A.石油产品 B.尿素 C.液氟 D.高氯酸铵
(4)戊也可作液体推进剂的氧化剂,取19.6g化合物戊,隔绝空气加热使其完全分解,生成氮气、氧气和二氧化碳,生成的氮气折合成标准状况下的体积为4.48L,生成的二氧化碳气体被足量的澄清石灰水吸收,得到10.0 g沉淀,则戊的化学式为 ▲ ________。
(5)请您设计一个实验方案,探究由上述四种元素组成的常见无机盐可能的成份▲ ________。
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神舟十号飞船是中国“神舟”号系列飞船之一,它是中国第五艘搭载太空人的飞船。神舟十号飞船发射成功后,将与2011年发射升空的天宫一号目标飞行器进行交会对接,开展相关空间科学试验。火箭推进器是成功发射的重要因素,事实上,推进器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:S+3C+2KNO3=K2S+N2↑+3CO2↑。
①K2S的电子式为 ,CO2的结构式为 。
②已知S和氯水反应会生成两种强酸,其离子方程式为 。
③取黑火药爆炸后的残留固体,加水溶解过滤,得到滤液。写出检验此溶液中是否含有K+的实验操作方法 。
(2)20世纪60年代,火箭使用的是液体推进剂,常用的氧化剂有四氧化二氮、液氧等,可燃物有麟(N2 H4)、液氢等。
①肼(N2 H4)溶于水显碱性,其原理与氨相似,但其碱性不如氨强,写出其溶于水呈碱性的离子方程式: 。
②一种与N2 H4电子数相等的绿色氧化剂,能将油画表面黑色的PbS氧化成白色的PbSO4,使油画变白、翻新,化学方程式为: 。
(3)以上的火箭推进剂一般含有氮元素,含氮化合物种类丰富。有一含氮化合物,具有很强的爆炸性,86g该化合物爆炸分解会生成标况下N267. 2L和另一种气体单质H2。写出其爆炸的化学方程式 。
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(10分)神舟十号飞船是中国“神舟”号系列飞船之一,它是中国第五艘搭载太空人的飞船。神舟十号飞船发射成功后,将与2011年发射升空的天宫一号目标飞行器进行交会对接,开展相关空间科学试验。火箭推进器是成功发射的重要因素,事实上,推进器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:S+3C+2KNO3=K2S+N2↑+3CO2↑。
①K2S的电子式为 。
②取黑火药爆炸后的残留固体,加水溶解过滤,得到滤液。写出检验此溶液中是否含有K+的实验操作方法 。
(2)20世纪60年代,火箭使用的是液体推进剂,常用的氧化剂有四氧化二氮、液氧等,可燃物有肼(N2H4)、液氢等。
①肼(N2 H4)溶于水显碱性,其原理与氨相似,但其碱性不如氨强,写出其溶于水呈碱性的离子方程式: 。
②一种与N2 H4电子数相等的绿色氧化剂,能将油画表面黑色的PbS氧化成白色的PbSO4,使油画变白、翻新,化学方程式为: 。
(3)以上的火箭推进剂一般含有氮元素,含氮化合物种类丰富。有一含氮化合物,具有很强的爆炸性,86g该化合物爆炸分解会生成标况下N267. 2L和另一种气体单质H2。写出其爆炸的化学方程式 。
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2011年9月29日和11月1日我国分别成功发射了“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船,并圆满实现“天一”与“种八”交会对接。发射“天一”与“神八”的火箭燃料是偏二甲肼(结构如图),下列关于偏二甲肼的说法正确的是( )
A.分子式为C2H8N2,结构简式为CH3—NH—NH—CH3
B.分子中所有的化学键都是键
C.分子中碳、氮两种原子与周边原子所形成的构型均为三角锥型
D.在氧气中完全燃烧生成CO2、N2和H2O,则分子中碳、氮和氢三种元素均被氧化
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