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研究与实践1 了解火箭推进剂(教师用书独具)
2023年1月9日6时0分,我国在文昌航天发射场用长征七号改运载火箭成功发射实践二十三号卫星。长征七号改运载火箭燃料为偏二甲肼(C2H8N2),已知:1.5 g偏二甲肼(液态)完全燃烧生成液态水放出50 kJ热量。
(1)在计算偏二甲肼的燃烧热时,碳、氮元素产生的指定产物是________、________。
(2)根据材料中所给信息计算偏二甲肼的燃烧热为_____________________。
(3)下列表示偏二甲肼燃烧的热化学方程式正确的是________(填字母,下同),其中表示偏二甲肼燃烧热的热化学方程式为__________________________。
A.C2H8N2(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)+N2(g) ΔH=-2000 kJ·mol-1
B.C2H8N2(l)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)+N2(g) ΔH=-1000 kJ·mol-1
C.C2H8N2(l)+4O2(g)===2CO2(g)+
4H2O(l)+N2(g) ΔH=-2000 kJ·mol-1
[解析] (2)由偏二甲肼的分子式可知其摩尔质量为60 g·mol-1,则1.5 g偏二甲肼的物质的量为= mol,所以1 mol偏二甲肼(液态)燃烧时放出的热量为=2000 kJ,即燃烧热为2000 kJ·mol-1。
(3)由题给信息知偏二甲肼为液态,且燃烧生成液态水,1 mol偏二甲肼燃烧放出的热量为2000 kJ,故A错误,B、C正确;表示偏二甲肼燃烧热的热化学方程式时,偏二甲肼的物质的量应为1 mol。
[答案] (1)CO2 N2 (2)2000 kJ·mol-1
(3)BC C
[拓展练习] 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水,当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式:______________________________。
(2)又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是______________________________。
答案:(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-640 kJ·mol-1
(2)408 (3)产物不会造成环境污染
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