氟气通入水中:2F2+2H2O 4HF+O2↑ 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

2007年10月24日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”探月卫星成功送入太空,迈出了向广寒宫求索的第一步.“长征三号甲”是三级液体助推火箭,一、二级为常规燃料,第三级为液态氧燃料.
(1)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
1
2
H2(g)+
1
2
F2(g)=HF(g);△H=-269kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g);△H=-242kJ?mol-1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:
N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135kJ?mol-1
N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135kJ?mol-1

(2)氢是一种理想的绿色能源,最近科学家利用太阳光分解水来制备氢.如图为光分解水制氢的循环系统,反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,反应体系中I2和Fe2+等可循环使用.

①判断光电池的a端为
极,b端为
极;
②写出电解池A中电极反应式:
阴极
2H++2e-→H2
2H++2e-→H2
,阳极
2I-→I2+2e-
2I-→I2+2e-

③电解池B中反应的离子方程式
4Fe3++2H2O
 通电 
.
 
O2↑+4H++4Fe2+
4Fe3++2H2O
 通电 
.
 
O2↑+4H++4Fe2+

④若电解池A中生成H2的体积为8.96L(标准状况下),则电解池B中生成Fe2+的物质的量为
0.8mol
0.8mol

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(1)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水.
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=67.7kJ?mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ?mol-1
1
2
H2(g)+
1
2
F2(g)=HF(g)△H=-269kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ?mol-1
①肼和NO2反应的热化学方程式为
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7 kJ?mol-1
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7 kJ?mol-1

②有人认为若用氟气代替NO2作氧化剂,则反应释放的能量更大,肼和氟气反应的热化学方程式为:
N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135 kJ?mol-1
N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135 kJ?mol-1

(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高.一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸汽.其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2(Zr:锆) 固体,它在高温下能传导O2-离子.以戊烷(C5H12)代表汽油,完成下列问题:
①电池反应方程式为
C5H12+8O2→5CO2+6H2O
C5H12+8O2→5CO2+6H2O

②放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向
极移动(填“正”或“负”);
③以此电源电解足量的CuSO4溶液,当阳极产生气体0.56L(已换算为标况)时,阴极产物的质量为
3.2
3.2
 g,若电解后溶液体积为1L,则溶液的pH约为
1
1
,电解过程中燃料电池内转移的电子为
0.1
0.1
mol.

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