氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:(1)氮元素原子的L层电子数为________;(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂
题型:不详难度:来源:
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题: (1)氮元素原子的L层电子数为________; (2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=-19.5 kJ·mol-1 ②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.2 kJ·mol-1 写出肼和N2O4反应的热化学方程式________________________; (3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1,则表示肼燃烧热的热化学方程式为________________________。 (4)肼—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为________________________。 |
答案
(1)5 (2)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1; (3)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622.2 kJ·mol-1 (4)N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑ |
解析
(2)分析题给方程式,可知由2×②-①得到要求的热化学方程式,故ΔH=2ΔH2-ΔH1;(4)碱性电池中负极发生还原反应,也就是还原剂失电子的反应,结合电解质溶液为碱性条件,故写为:N2H4+4OH--4e-=4H2O+ N2↑。 |
举一反三
四川有丰富的天然气资源,以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白: (1)已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸气在t ℃、p kPa时,完全反应生成一氧 化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是:______________________。 (2)在合成氨的实际生产过程中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来,并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气。请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由: ________________________________________________________________。 (3)当甲烷合成氨气的转化率为75%时,以5.60×107 L甲烷为原料能够合成________L氨气。(假设体积均在标准状况下测定) (4)已知尿素的结构简式为,请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式: ①__________________; ②_________________。 |
将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。 而C(g)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为: ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 ②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242.0 kJ·mol-1 ③CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1 请你根据上述信息回答下列问题: (1)煤是一种成分复杂的混合物,其中除含碳、氢元素外,还含有氧、硫、氮、砷、硒等元素。所以固体煤燃烧会导致大气污染,写出煤燃烧产生的两种污染: ,将石灰石粉与煤粉混合,可以有效地减少煤燃烧过程中的二氧化硫污染,写出该反应的化学方程式:____________________ (2)根据已知热化学方程式写出由煤制备水煤气的热化学方程式:____________________________。 (3)下面是甲、乙两位同学对上述热化学方程式及煤燃烧的理解。 甲同学:1 mol CO与1 mol H2燃烧放出的热量之和大于1 mol固体炭燃烧放出的热量,所以煤燃烧时加入少量水,可以使煤燃烧放出更多的热量。 乙同学:根据下面的物质与能量循环,将煤炭转化为水煤气,再燃烧放出的热量与直接燃烧煤炭放出的热量相同,而将煤炭转化为水煤气将会增加消耗,故煤炭转化为水煤气得不偿失。 C(s)+H2O(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g) CO(g)+O2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)+ O2(g) 请你评价两位同学的理解: ①甲同学的说法 (答“正确”或“不正确”),原因是______________________________________。 ②乙同学的说法 (答“正确”或“不正确”),原因是_____________________________________。 |
作为国家正在实施的“西气东输”工程终点站——上海将逐步改变以煤、石油为主的能源结构,这对解决城市环境污染意义重大。 (1)目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气,浦东新区居民 开始使用东海天然气作为民用燃料,管道煤气的主要成分是CO、H2和少量 烃类,天然气的主要成分是CH4,它们燃烧的化学方程式为: 2CO+O2 2CO2 2H2+O22H2O CH4+2O2CO2+2H2O 根据以上化学方程式判断:燃烧相同体积的管道煤气和天然气,消耗空气体积较大的是 ,因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气,灶具的改进方法是 进风口(填“增大”或“减小”),如不作改进可能产生的不良结果是 。 (2)管道煤气中含有的烃类,除甲烷外,还有少量乙烷、丙烷、丁烷等,它们的某些性质如下:
| 乙烷
| 丙烷
| 丁烷
| 熔点/℃
| -183.3
| -189.7
| -138.4
| 沸点/℃
| -88.6
| -42.1
| -0.5
| 试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小,并且呈断续状态的原因是___________________________。 |
下列表述中正确的是 A.任何能使熵值增大的过程都能自发进行 | B.△H<0,△S>0的化学反应一定能自发进行 | C.已知热化学方程式2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=-QkJ·mol-1(Q>0),则将2mol SO2(g) 和1mol O2(g) 置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量 | D.稀溶液中1mol NaOH分别和1mol CH3COOH、1molHNO3反应,两者放出的热量一样多 |
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H2O(g)―→H2O(l)是一个放热过程,但不是化学反应,A错。HI+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0,则下列关于该反应的叙述不正确的是 ( )A.该反应中旧键断裂需吸收能量,新键形成需放出能量,所以总能量不变 | B.上述热化学方程式中的ΔH的值与反应物的用量无关 | C.该反应的化学能可以转化为电能 | D.反应物的总能量高于生成物的总能量 |
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