Question

“神七”登天標志著我國的航天事業進入了新的篇章。

（1）火箭升空時，由于與大氣層的劇烈摩擦，產生高溫。為了防止火箭溫度過高，在火箭一面涂上一種特殊的涂料，該涂料的性質最可能的是         。

A．在高溫下不融化             B．在高溫下可分解氣化

C．在常溫下就分解氣化         D．該涂料不可能發生分解

（2）火箭升空需要高能的燃料，經常是用N₂O₄和N₂H₄和作為燃料，其反應的方程式是：N₂O₄+N₂H₄→N₂+H₂O。請配平該反應方程式：         N₂O₄+        N₂H₄→        N₂+        H₂O

該反應中被氧化的原子與被還原的原子的物質的量之比是        。這個反應應用于火箭推進器，除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優點是                     。

（3）如圖是某空間站能量轉化系統的局部示意圖，其中燃料電池采用KOH為電解液，燃料電池放電時的負極反應為：      。如果某段時間內氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體（已折算成標況），則該段時間內水電解系統中轉移電子的物質的量為       mol。

（4）在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂。某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料。 已知該反應的陽極反應為：4OH^—4e^-=O₂↑+2H₂O 則陰極反應為：                              。有人提出，可以設計反應2CO=2C+O₂（△H＞0、△S＜0）來消除CO的污染。請你判斷上述反應是否能發生？                理由                                。

（5）.北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯(C₃H₆)。丙烷脫氫可得丙烯。

已知：① C₃H₈(g)CH₄(g)+HC≡CH(g)+H₂(g)； △H₁=156.6 kJ·mol^-1

②CH₃CH=CH₂(g)CH₄(g)+ HC≡CH (g)；△H₂=32.4 kJ·mol^-1

則相同條件下，反應C₃H₈(g)CH₃CH=CH₂(g)+H₂(g)的△H=_____kJ·mol^-1

 

Answer 1

【答案】

（1）B （2）1  2  3  4  ；2：1   產物無污染（3）H_­2-2e^-+2OH^-=2H₂O    2

（4）2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-   不可行  △H>0，吸熱  △S<0   （5）(124.2)

【解析】

試題分析：該涂料的性質最可能的是在高溫下可分解氣化。分解吸熱，產物氣化也消耗大量的能量，可以使火箭溫度降低。選項為：B。（2）火箭升空需要產生高能的反應的方程式是1N₂O₄+2N₂H₄==3N₂+4H₂O。系數是1  2  3  4。該反應中被氧化N₂H₄中的N的原子與被還原的原子的N₂O₄中的N原子的物質的量之比是2:1. 這個反應應用于火箭推進器，除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優點是產物無污染、潔凈、環保。（3）在氫氧燃料電池中，通入H₂的電極作負極，發生的電極反應為：H_­2-2e^-+2OH^-=2H₂O. 2H₂O------2H₂↑+ O₂↑。產生氣體3mol,轉移電子4mol.現在產生氣體共1.5mol，所以轉移電子2mol. （4）根據總反應式及陽極的電極反應式可得到陰極反應為:2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-  有人設計2CO=2C+O₂（△H＞0、△S＜0）來消除CO的污染的方案不可行。原因是該反應的△H>0，是吸熱反應；△S<0，體系的混亂程度減小。（5）①-②整理得：C₃H₈(g) CH₃CH=CH₂(g)+H₂(g)的△H=124.2KJ/mol.

考點：考查航天事業涉及到的各種問題及化學反應、處理方法等的知識。