Question

“神舟”六號宇宙飛船是靠長征Ⅱ(F)型運載火箭發(fā)射升空的，該火箭所用的燃料是偏二甲肼［(CH₃)₂N—NH₂］，氧化劑是N₂O₄，產(chǎn)物是氮氣、二氧化碳和水。

(1)“神舟”六號起飛時，可以看到一級火箭的中部冒出紅棕色的氣體，這是為了保證貯箱安全由保險活門自動開啟所排出的部分高壓氧化劑變化而來的，逸出的紅棕色氣體是_________，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________。

(2)當有1 mol偏二甲肼燃燒時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_________。

(3)有的運載火箭用肼(N₂H₄)作燃料和二氧化氮反應(yīng)，已知：

N₂(g)+2O₂(g)====2NO₂(g);ΔH=+67.7 kJ·mol^-1

N₂H₄(g)+O₂(g)====N₂(g)+2H₂O(g);ΔH=-534 kJ·mol^-1

下列關(guān)于肼和NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，正確的是(    )

A.2N₂H₄(g)+2NO₂(g)====3N₂(g)+4H₂O(l);ΔH=-1 135.7 kJ·mol^-1

B.2N₂H₄(g)+2NO₂(g)====3N₂(g)+4H₂O(g);ΔH=-1 000.3 kJ·mol^-1

C.N₂H₄(g)+NO₂(g)====3/2N₂(g)+2H₂O(l):ΔH=-1 135.7 kJ·mol^-1

D.2N₂H₄(g)+2NO₂(g)====3N₂(g)+4H₂O(g);ΔH=-1 135.7 kJ·mol^-1

這個反應(yīng)用于火箭推進器，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是_____________________________________________________________________。

(4)通常情況下四氧化二氮氣體和二氧化氮氣體可相互轉(zhuǎn)化：N₂O₄(g)(無色)2NO₂(g)(紅棕色)；ΔH＞0。已知二氧化氮有較強的氧化性，則下列說法錯誤的是(    )

A.N₂O₄和NO₂互為同素異形體

B.氣態(tài)時，1 mol N₂O₄可完全分解成2 mol NO₂

C.鑒別NO₂(g)和溴蒸氣可選用淀粉—碘化鉀溶液

D.N₂O₄和NO₂都是硝酸的酸酐

Answer 1

解析:(1)火箭點火瞬間，高壓下的四氧化二氮進入燃燒室和偏二甲肼反應(yīng)，但來不及反應(yīng)的一部分四氧化二氮會發(fā)生N₂O₄2NO₂反應(yīng)，故產(chǎn)生紅棕色氣體NO₂。(2)根據(jù)C₂H₈N₂+2N₂O₄2CO₂↑+4H₂O↑+3N₂↑,N₂O₄分子中氮原子的化合價為+4價，反應(yīng)后全部變?yōu)?價，因此1 mol N₂O₄得到8 mol電子。當有1 mol偏二甲肼燃燒時，需要消耗2 mol N₂O₄，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為16 mol。(3)將N₂(g)+2O₂(g)====2NO₂(g);ΔH=+67.7 kJ·mol^-1變?yōu)?NO₂(g)====2N₂(g)+4O₂(g);ΔH=-67.7×2 kJ·mol^-1,將N₂H₄(g)+O₂(g)====N₂(g)

+2H₂O(g);ΔH=-534 kJ·mol^-1變?yōu)?N₂H₄(g)+4O₂(g)====4N₂(g)+8H₂O(g);ΔH=-534×4 kJ·mol^-1，然后將兩式相加可得答案為D；(4)同素異形體是指同一元素形成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，故說N₂O₄和NO₂互為同素異形體是錯誤的；由于反應(yīng)N₂O₄2NO₂為可逆反應(yīng)，故氣態(tài)時，1 mol N₂O₄不可能完全分解成2 mol NO₂；二氧化氮有較強的氧化性，也能使淀粉—碘化鉀溶液變藍，因此鑒別NO₂(g)和溴蒸氣選用淀粉—碘化鉀溶液是錯誤的；硝酸的酸酐為N₂O₅。

答案:(1)NO₂  N₂O₄2NO₂  (2)16 mol  (3)D反應(yīng)生成的氣體對環(huán)境無污染  (4)ABCD