Question

（2010?湘潭三模）“神七”登天標志著我國的航天事業(yè)進入了新的篇章．請你解答有關問題：
（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

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，經常是用N₂O₄和N₂H₄和作為燃料，請配平該反應方程式：

1

N₂O₄+

2

N₂H₄→

3

N₂+

4

H₂O．
該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，還有一個明顯優(yōu)點是

反應產物無污染，有利于大氣環(huán)境保護

．
（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．某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料．已知該反應的某極反應為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，則另一極反應為：

2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-

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

不能，這是個焓增熵減的變化

．

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該能夠氣化；
（2）根據得失電子守恒，結合原子守恒配平；反應產物為氮氣和水，無污染；
（3）陰極發(fā)生還原反應，CO₂被還原生成CO；
（4）根據吉布斯自由能的大小判斷反應能否進行．

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，該涂料的性質最有可能是在高溫下可分解汽化，因為物質氣化時能夠吸收熱量，從而使火箭的溫度降低，只有B符合，故答案為：B；
（2）N₂O₄和N₂H₄反應生成N₂，N₂O₄中N元素的化合價從+4價降低到0價轉移4個電子，所以1個分子轉移8個電子；N₂H₄中N元素的化合價從-2價升高到0價轉移2個電子，所以1個分子轉移4個電子；根據得失電子守恒配平計量數：N₂O₄為1，N₂H₄為2，再根據原子守恒平衡方程式為：N₂O₄+2N₂H₄=3N₂+4H₂O；反應產物為氮氣和水，無污染，有利于大氣環(huán)境保護，
故答案為：1；2；3；4；反應產物無污染，有利于大氣環(huán)境保護；
（3）陰極發(fā)生還原反應，CO₂被還原生成CO，陰極反應為：2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-，故答案為：2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-；
（4）反應2CO=2C+O₂（△H＞0、△S＜0），則△G=△H-T?△S＞0，反應是一個焓增、熵減的反應，任何情況下不能自發(fā)進行，
故答案為：不能，這是個焓增熵減的變化．

點評：本題考查了氧化還原反應方程式的配平、電極方程式的書寫，反應自發(fā)性的判斷等，題目涉及的知識點較多，難度較大．