《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版B山东专版》

【研究目的】
火箭推进剂在航天和军事等领域具有广泛的应用。通过查阅资料，了解火箭推进剂的发展历史、现状及趋势，感受火箭推进剂的发展对人类社会进步的促进作用，体会化学反应中能量变化的重要价值。
【知识链接】
材料一 了解我国目前常用的火箭推进剂的类型、成分和特点。
目前，火箭推进剂主要有三种类型：液体推进剂、固体推进剂和混合型推进剂。
(1)液体推进剂。
液体推进剂比较常用的有四氧化二氮—肼类(偏二甲肼，一甲基肼，肼)、液氧—煤油、液氢—液氧等。四氧化二氮—肼类推进剂被广泛使用，特点是可在室温下储存，技术成熟，可靠性高，但其燃烧效率比较低，且有毒会污染环境；液氧—煤油推进剂作为常温推进剂，使用方便，安全性好，且价格便宜；液氢—液氧推进剂这种组合是当前最有潜力的组合，其燃烧效率很高，清洁无污染，但是价格昂贵，储存、运输、加注、发动机制造都要求更高。
(2)固体推进剂。
固体推进剂是燃料和氧化剂的混合体。固体推进剂有聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。固体推进剂火箭主要的优点是结构简单，成本相对较低，使用非常安全，瞬间的爆发推力巨大，缺点是推力无法调节并且推进效率低。
(3)混合推进剂。
混合推进剂是液体推进剂和固体推进剂的混合体。它能够像液体火箭发动机那样进行推力调节，系统比较简单，但混合推进剂火箭发动机的燃速低，燃烧不均匀，效率低。
材料二 火箭推进剂的发展趋势——绿色推进剂。
随着航天技术的不断进步，人类航天事业蓬勃发展，在当前环保压力和经济效益的双重背景下，提出了绿色推进剂的概念。所谓绿色推进剂，其主要界定标准有：(1)生产原料安全无毒，生产运输过程中不对人员和环境造成危害；(2)生产过程不产生有害物质，燃烧反应无毒无害，可回收再利用。
【结果与讨论】
通过研究，你得到什么启示？

答案： 【结果与讨论】
提示 通过研究，我们可以感受到火箭推进剂的发展对人类社会的发展和进步起到巨大的推动作用，体会到化学反应中能量变化的重要价值，更加坚定我们学好化学的信心。

我国文昌航天发射场用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。火箭的芯一级和芯二级采用液氧—液氢发动机，助推器采用液氧—煤油发动机，嫦娥五号本身采用偏二甲肼-四氧化二氮发动机。肼(${N_{2}H_{4}}$)、偏二甲肼均为航天燃料，已知下列反应：
①${N_{2}(g) + 2O_{2}(g)\xlongequal{}N_{2}O_{4}(l)}$ $\Delta H_{1}$；
②${2N_{2}H_{4}(l) + N_{2}O_{4}(l)\xlongequal{}3N_{2}(g) + 4H_{2}O(g)}$ $\Delta H_{2} = -1048.9\ kJ·mol^{-1}$；
③${N_{2}H_{4}(l) + O_{2}(g)\xlongequal{}N_{2}(g) + 2H_{2}O(g)}$ $\Delta H_{3} = -534.2\ kJ·mol^{-1}$。
下列判断正确的是(D)。

A.反应①中${N_{2}}$只是还原剂，${N_{2}O_{4}}$只是氧化产物
B.反应②的还原产物是${N_{2}}$，氧化产物是${H_{2}O}$
C.$1\ mol$肼完全燃烧的反应热$\Delta H = -534.2\ kJ·mol^{-1}$
D.反应③消耗$5.6\ L$(标准状况)${O_{2}}$时转移$1\ mol$电子

答案： D 解析 反应①中$\mathrm{N}_2$只是还原剂，$\mathrm{N}_2\mathrm{O}_4$既是氧化产物，又是还原产物，A项错误；反应②生成的$\mathrm{N}_2$既是还原产物，也是氧化产物，B项错误；没有强调反应物和生成物的状态，不能确定反应热，C项错误；标准状况下$5.6\ \mathrm{L}\ \mathrm{O}_2$的物质的量为$0.25\ \mathrm{mol}$，反应③每消耗$1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O}_2$转移$4\ \mathrm{mol}$电子，故消耗$0.25\ \mathrm{mol}\ \mathrm{O}_2$转移的电子的物质的量为$0.25\ \mathrm{mol} × 4 = 1\ \mathrm{mol}$，D项正确。