【題目】聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料。火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑過氧化氫(H2O2),當(dāng)它們混合時(shí),即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵,并放出大量熱。已?/span>0.5 mol液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵,放?/span>320.8 kJ的熱量。
(1)肼的電子式為___________________,過氧化氫的電子式為__________________。
(2)寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________。
(3)在25 ℃、101 kPa時(shí),已知18 g水蒸氣變成液態(tài)水放出44 kJ的熱量。其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
O===O | H—H | H—O(g) | |
1 mol化學(xué)鍵斷裂時(shí) 需要吸收的能量/kJ | 496 | 436 | 463 |
寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________________________________________;則32 g液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí),放出的熱量是________kJ。
(4)聯(lián)氨和H2O2可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)?/span>_________________________________。
(5)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方程式與氨相似,聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為____________(已知:N2H4+H+N2H5+的K=8.7×107;KW=1.0×10-14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為_______________。
【答案】 N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1 H2 (g) + O2 (g) = H2O (l) △H= -286 kJmol-1 817.6 反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體(產(chǎn)物是N2和H2O,對(duì)環(huán)境無污染) 8.7×10-7 N2H6(HSO4)2
【解析】
(1)肼分子式為N2H4,每個(gè)氮原子形成三個(gè)化學(xué)鍵,過氧化氫分子式H2O2,每個(gè)氧原子形成兩個(gè)共價(jià)鍵,據(jù)此寫出物質(zhì)的電子式;
(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法寫出,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變;
(3) 反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=反應(yīng)熱,據(jù)此計(jì)算反應(yīng)熱,寫出熱化學(xué)方程式;根據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到熱化學(xué)方程式,得到反應(yīng)的焓變;
(4)從提供能量和動(dòng)力以及產(chǎn)物無污染角度分析;
(5) 聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離方程式為N2H4+ H2O N2H5++OH-,平衡常數(shù)Kb==×=K×Kw;
因?yàn)槭嵌獕A,因此聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽為N2H6(HSO4)2。
(1)肼是氮原子和氮原子形成一個(gè)共價(jià)鍵,剩余價(jià)鍵和氫原子形成共價(jià)鍵,電子式為,雙氧水為共價(jià)化合物,分子中存在兩個(gè)氧氫鍵和一個(gè)O-O鍵,雙氧水的電子式為:,
因此,本題正確答案是:;;
(2) 0.5 mol液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵?/span>,放出320.8 kJ的熱量,1mol肼燃燒放熱為641.6 kJ;肼燃燒的熱化學(xué)方程式為:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1,
因此,本題正確答案是:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1;
(3) 根據(jù)反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=反應(yīng)熱,則1mol氫氣燃燒生成1mol水蒸氣的反應(yīng)熱為436kJ/mol+496kJ/mol×-463kJ/mol×2=-242kJ/mol,18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量,故1mol氫氣燃燒生成1mol液態(tài)水時(shí)放出熱量為242kJ+44kJ=286kJ,
故表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2 (g) + O2 (g) = H2O (l) △span>H= -286 kJmol-1,
已知①N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1,
②H2O(l)═H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律,①-②×4得到:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.6 kJ·mol-1,
則32g液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水放熱為817.6 kJ,
因此,本題正確答案是:H2 (g) + O2 (g) = H2O (l) △H= -286 kJmol-1 ;817.6;
(4)N2H4具有強(qiáng)還原性和H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)放出大量熱且產(chǎn)生大量氣體,因此可作為火箭推進(jìn)劑,
因此,本題正確答案是:反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體(產(chǎn)物是N2和H2O,對(duì)環(huán)境無污染);
(5)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離方程式為N2H4+ H2O N2H5++OH-,平衡常數(shù)Kb==×=K×Kw=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7,
因?yàn)槭嵌獕A,因此聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽為N2H6(HSO4)2。
因此,本題正確答案是:8.7×10-7 ;N2H6(HSO4)2。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分物質(zhì)與條件已略去)。其中D、F、G為常見的氣體,D為單質(zhì),F、G為氧化物,G為棕紅色;B為淡黃色固體,X是最常見的液體,Y是常見的金屬單質(zhì),I溶液為藍(lán)色。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)B的化學(xué)式為____。
(2)X的電子式為____。
(3)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:__________________________。
(4)寫出反應(yīng)②的離子方程式(反應(yīng)時(shí)H為稀溶液):__________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A~G是前四周期除稀有氣體之外原子序數(shù)依次增大的七種元素。A與其他元素既不同周期又不同族;B、C的價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)都是2;E核外的s、p能級(jí)的電子總數(shù)相等;F與E同周期且第一電離能比E。G的+1價(jià)離子(G+)的各層電子全充滿。回答下列問題:
(1)寫出元素名稱:B_______,G_______。
(2)寫出F的價(jià)電子排布圖:_______。
(3)寫出化合物BC的結(jié)構(gòu)式:__________________。
(4)由A、C、F三元素形成的離子[F(CA)4]— 是F在水溶液中的一種存在形式,其中F的雜化類型是________________。
(5)在測(cè)定A、D形成的化合物的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)定值一般高于理論值的主要原因是______________________。
(6)E的一種晶體結(jié)構(gòu)如圖甲,則其一個(gè)晶胞中含有_______個(gè)E;G與D形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙,若晶體密度為ag/cm3,則G與D最近的距離為____pm
(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,列出計(jì)算表達(dá)式,不用化簡(jiǎn);乙中○為G,●為D。)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在25mL 0.1mol/L NaOH 溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液,曲線如圖所示,下列有關(guān)離子濃度關(guān)系的比較,正確的是
A. A、B 之間任意一點(diǎn),溶液中一定都有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B. B點(diǎn),a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C. C點(diǎn):c(Na+)>c(CH3COO-)> c(H+) > c(OH-)
D. D點(diǎn):c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+ )
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三種金屬離子,研究小組設(shè)計(jì)了下列方案對(duì)廢液進(jìn)行處理,以回收金屬,保護(hù)環(huán)境。
請(qǐng)回答:
(1)步驟①②④用到的主要玻璃儀器是___________________。
(2)步驟③的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________。
(3) 設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證步驟①中所加硫酸溶液己經(jīng)過量____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】酮洛芬是一種良好的抗炎鎮(zhèn)痛藥,可以通過以下方法合成:
(1)酮洛芬中含氧官能團(tuán)的名稱為______________和______________。
(2)由B→C的反應(yīng)類型是____________________。
(3)寫出D→E反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________。
(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的A的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____________________。
Ⅰ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
Ⅱ.水解產(chǎn)物之一遇FeCl3溶液顯色
Ⅲ.分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
(5)請(qǐng)寫出以甲苯和乙醇為原料制備化合物的合成路線流程圖(無機(jī)試劑可任選)________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下的定容密閉容器中,下列情況表明反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g) 已達(dá)到反應(yīng)限度的是
A. 混合氣體的密度保持不變B. 有1mol C生成的同時(shí)有1mol D生成
C. 混合氣體的總物質(zhì)的量保持不變D. 有1 mol A生成的同時(shí)有1mol C消耗
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈦被譽(yù)為第三金屬,廣泛用于航天航空等領(lǐng)域。硼化釩(VB2)-空氣電池的放電反應(yīng)為4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5,以該電池為電源制備鈦的裝置如圖所示。
下列說法正確的是( )
A. 電解過程中,OH-由陰離子交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移
B. Pt極反應(yīng)式為2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O
C. 電解過程中,銅極附近電解質(zhì)溶液的pH減小
D. 若石墨極只收集到4.48LCl2氣體,則理論上制備4.8gTi
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家合成出了一種新化合物(如圖所示),其中W、X、Y、Z為同一短周期元素,Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述不正確的是
A.W的最高價(jià)氧化物是離子化合物
B.該新化合物中X滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C.元素非金屬性的順序?yàn)?/span>X>Y>Z
D.Z的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸
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