Question

（2010?湘潭三模）“神七”登天標(biāo)志著我國的航天事業(yè)進(jìn)入了新的篇章．請(qǐng)你解答有關(guān)問題：
（1）火箭升空時(shí)，由于與大氣層的劇烈摩擦，產(chǎn)生高溫．為了防止火箭溫度過高，在火箭一面涂上一種特殊的涂料，該涂料的性質(zhì)最可能的是

B

．
A．在高溫下不融化    B．在高溫下可氣化
C．在常溫下就分解氣化D．該涂料不可能發(fā)生分懈
（2）火箭升空需要高能的燃料，經(jīng)常是用N₂O₄和N₂H₄和作為燃料，請(qǐng)配平該反應(yīng)方程式：

1

N₂O₄+

2

N₂H₄→

3

N₂+

4

H₂O．
該反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)器，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是

反應(yīng)產(chǎn)物無污染，有利于大氣環(huán)境保護(hù)

．
（3）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂．某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的某極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，則另一極反應(yīng)為：

2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-

．
（4）有人提出，可以設(shè)計(jì)某溫度下的反應(yīng)：2CO=2C+O₂（△H＞O、△S＜O）來消除CO的污染．請(qǐng)你判斷該溫度下上述反應(yīng)是否能發(fā)生？理由是

不能，這是個(gè)焓增熵減的變化

．

Answer 1

分析：（1）為了防止火箭溫度過高，在火箭表面涂上一種特殊的涂料是為了給火箭降溫的，所以該涂料在高溫下應(yīng)該能夠氣化；
（2）根據(jù)得失電子守恒，結(jié)合原子守恒配平；反應(yīng)產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，無污染；
（3）陰極發(fā)生還原反應(yīng)，CO₂被還原生成CO；
（4）根據(jù)吉布斯自由能的大小判斷反應(yīng)能否進(jìn)行．

解答：解：（1）為了防止火箭溫度過高，在火箭表面涂上一種特殊的涂料，該涂料的性質(zhì)最有可能是在高溫下可分解汽化，因?yàn)槲镔|(zhì)氣化時(shí)能夠吸收熱量，從而使火箭的溫度降低，只有B符合，故答案為：B；
（2）N₂O₄和N₂H₄反應(yīng)生成N₂，N₂O₄中N元素的化合價(jià)從+4價(jià)降低到0價(jià)轉(zhuǎn)移4個(gè)電子，所以1個(gè)分子轉(zhuǎn)移8個(gè)電子；N₂H₄中N元素的化合價(jià)從-2價(jià)升高到0價(jià)轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，所以1個(gè)分子轉(zhuǎn)移4個(gè)電子；根據(jù)得失電子守恒配平計(jì)量數(shù)：N₂O₄為1，N₂H₄為2，再根據(jù)原子守恒平衡方程式為：N₂O₄+2N₂H₄=3N₂+4H₂O；反應(yīng)產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，無污染，有利于大氣環(huán)境保護(hù)，
故答案為：1；2；3；4；反應(yīng)產(chǎn)物無污染，有利于大氣環(huán)境保護(hù)；
（3）陰極發(fā)生還原反應(yīng)，CO₂被還原生成CO，陰極反應(yīng)為：2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-，故答案為：2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-；
（4）反應(yīng)2CO=2C+O₂（△H＞0、△S＜0），則△G=△H-T?△S＞0，反應(yīng)是一個(gè)焓增、熵減的反應(yīng)，任何情況下不能自發(fā)進(jìn)行，
故答案為：不能，這是個(gè)焓增熵減的變化．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)方程式的配平、電極方程式的書寫，反應(yīng)自發(fā)性的判斷等，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，難度較大．