神舟十五号顺利发射升空，标志着我国航天事业的飞速发展。Ⅰ.火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题，常见推进剂的燃料包括汽油液肼(N2H4)、液氢等，具有不同的推

发布时间：2025-01-11 04:15

蒸汽机的发明推动了工业革命，工业化进程加速 #生活知识# #科技生活# #科技发明#

题型：解答题-原理综合题难度：0.65 引用次数：79 题号：21615676

神舟十五号顺利发射升空，标志着我国航天事业的飞速发展。
Ⅰ.火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题，常见推进剂的燃料包括汽油液肼(N2H4)、液氢等，具有不同的推进效能。回答下列问题：
(1)火箭推进剂可用N2H4作燃料，N2O4作氧化剂，反应的热化学方程式可表示为2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ∆H1。
相关物质的摩尔生成焓∆HfHm如下表所示。

物质N2O4(g)N2H4(l)H2O(g)摩尔生成焓∆HfHm(kJ/mol)+10.8+165.8.-242.0

注：一定温度下，由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，用∆HfHm表示。如N2H4(1)的摩尔生成焓：N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ∆HfHm =+165.8kJ/mol
①∆H1=

___________

kJ/mol。
②结合化学反应原理分析，N2H4(l)作推近剂燃料可与N2O4(g)自发进行反应的原因是

___________

。
(2)火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如下图所示，分析其反应机理。

该历程分步进行，其中氢氧燃烧决速步对应的反应方程式为

___________

。
Ⅱ.在温度T下，容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)，起始压强为p0，一段时间后，反应达到平衡，此时压强p=0.9p0，
(3)则NO的平衡转化率α(NO)=

___________

(结果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数Kp=

___________

(用含P0的代数式表示)

更新时间：2024/01/26 16:26:55 |

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【推荐1】磷酸是重要的化学试剂和工业原料。请回答下列问题：
（1）已知：25℃时，磷酸和氢氟酸的电离常数如下表所示。

物质H3PO4HF电离常数Ka1=7.1×10-3，Ka2=6.3×10-8， Ka3=4.2×10-13Ka=6.6×10-4

向 NaF 溶液中滴加少量 H3PO4溶液，反应的离子方程式为

_____________

。
（2）已知：
Ⅰ．CaO(s)＋H2SO4(l) CaSO4(s)＋H2O(l) ΔH=－271 kJ·mol－1
Ⅱ．5CaO(s)+3H3PO4(l)＋HF(g) Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l) ΔH=－937 kJ·mol－1
则：①工业上用Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸的热化学方程式为

_____________

。
②一定条件下，在密闭容器中只发生反应Ⅱ，达到平衡后缩小容器容积，HF的平衡转化率

_______

（填“ 增大”“ 减小”或“ 不变”，下同）； HF的平衡浓度

__________

。
（3）工业上用磷尾矿制备Ca5(PO4)3F时生成的副产物 CO 可用于制备 H2，原理为
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH。
①一定温度下，向 10 L 密闭容器中充入0.5 mol CO和 1 mol H2O(g)，2 min 达到平衡时，测得 0～2 min 内用 CO2 表示的反应速率 v(CO2)=0.02 mol·L－1·min－1。则 CO的平衡转化率 α=

________

；该反应的平衡常数 K=

______________

。
②在压强不变的密闭容器中发生上述反应，设起始的，CO 的平衡体积分数（φ）与温度（T）的关系如图所示。

则：该反应的 ΔH

________

0（填“＞” “ ＜” 或“＝”，下同）。 a

______

1，理由为

_______________

。

【推荐2】根据所学内容，回答下列问题：
(1)在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：

①第一步反应是

___________

(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是

___________

。
②1mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是

___________

。
(2)白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。
①已知298K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为：
P4(s，白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2983.2kJ·mol-1
P(s，红磷)+O2(g)=P4O10(s) ΔH2=-738.5kJ·mol-1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为

______

。相同状况下，能量较低的是

________

(填“红磷”或“白磷”)，白磷的稳定性比红磷

___________

(填“高”或“低”)。
②已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(s，白磷)+3O2(g)=P4O6(s) ΔH=-1638kJ·mol-1.在某密闭容器中加入12.4g白磷和8.96L氧气(标准状况下)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10和P4O6的物质的量之比为

___________

，反应过程中放出的热量为

___________

。
(3)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：

物质H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436200a

则表中a=