探索浩瀚宇宙,发展航天事业。我国航天事业取得重大成就,火箭的“血液”——推进剂功不可没。请回答下列问题:
Ⅰ.长征二号、三号和四号火箭发射时使用液肼——N2H4(1)作为燃料,NO2(g)为氧化剂。
已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+66.4kJ·mol-1
②N2H4(l)+2O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-534kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(1) ΔH3=-44kJ·mol-1
(1)写出N2H4的结构式。
(2)N2H4(1)与NO2(g)反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为。
(3)N2H4(l)-NO2(g)型火箭推进剂的优点是:①可放出大量热;②能快速产生大量气体。缺点是:①;②腐蚀性强,热值较低。
Ⅱ.长征五号B运载火箭采用以液氧、液氢和煤油作为燃料推进剂。已知1mol水蒸气完全液化放出44kJ的热量,下图表示H2与O2反应生成H2O(g)的能量变化示意图。
(4)写出表示H2燃烧热的热化学方程式。
(5)H2可用焦炭与水反应制得,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1 , 该反应的ΔS0(填“>”或“<”),该反应在(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
Ⅲ.液态甲烷是一种相对新型的液体燃料,在航天领域尚未实现广泛应用。已知甲烷在氧气中燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1。
25℃时,部分键能数据如下表所示:
化学键 | C-H | O=O | C=O | H-O |
键能(kJ·mol-1) | 414 | 496 | x | 464 |
(6)通过计算可知x=。
(7)若该反应正反应的活化能为akJ/mol,则逆反应的活化能为。