Question

【题目】“神舟十号”登天、“嫦娥二号”奔月，谱写了我国航天事业的新篇章。请回答下列问题：

(1)火箭升空需要高能的燃料，经常使用N2O4和N2H4作为燃料，请配平该反应方程式：____N2O4 + ____N2H4 →_____N2 + ____H2O。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。该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，还有一个明显的优点是_______________________________。

(2)某些火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4molN2H4（l)和0.8molH2O2（l）混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得的热量）。该反应的热化学方程式为______________。

(3)在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离除去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。其中生成的CO可用作燃料。已知该装置某极的电极反应式为：4OH- - 4e- = O2↑ + 2H2O，则另一极的电极反应式为：_____________。

Answer 1

【答案】1 2 3 4 2：1 产物无污染 N2H4（l)+2H2O2（l）= N2（g)+4H2O（g）H=-641.75kJ/mol 2CO2+4e- + 2H2O =2CO+4OH-

【解析】

(1) 根据化合价升降法配平；还原剂对应的产物为氧化产物，氧化剂对应的产物为还原产物；反应的产物无污染；

(2)已知0.4molN2H4（l)和0.8molH2O2（l）混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量，则1 molN2H4（l)反应时，释放641.75kJ的热量；

(3)根据总反应式-阳极反应式=阴极电极反应式。

(1) N2O4中的N为+4价，反应时变为0价，得到8个电子，作氧化剂，N2H4中N为-2价，反应时变为0价，失去4个电子，作还原剂，则得失电子的最小公倍数为8，即N2O4系数为1，N2H4系数为2，根据原子守恒，氮气的系数为3，水的系数为4，方程式为N2O4 +2N2H4 =3N2 + 4H2O；还原剂对应的产物为氧化产物，氧化剂对应的产物为还原产物，氧化产物与还原产物物质的量之比为2：1；反应的产物无污染；

(2)已知0.4molN2H4（l)和0.8molH2O2（l）混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量，则1 molN2H4（l)反应时，释放641.75kJ的热量，热方程式为N2H4（l)+2H2O2（l）= N2（g)+4H2O（g）H=-641.75kJ/mol；

(3)根据方程式2CO2=2CO+O2，为非自发的氧化还原反应，则该装置为电解池，阳极反应式：4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O，总反应式为2CO2=2CO+O2，总反应式-阳极反应式=阴极电极反应式，则阴极反应式：2CO2+4e- + 2H2O =2CO+4OH-。