Question

在火箭推進器中裝有強還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑（H₂O₂），當它們混合時，即產(chǎn)生大量的N₂和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態(tài)肼和足量H₂O₂反應(yīng)，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量．
（1）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）已知H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44kJ?mol^-1，則16g液態(tài)肼燃燒生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是

 

kJ．
（3）上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是

 

．
（4）已知N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7kJ?mol^-1，N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O （g）；△H=-534kJ?mol^-1，根據(jù)蓋斯定律寫出肼與NO₂完全反應(yīng)生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式

 

．
（5）已知：N₂（g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H=+67.7kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H=-543kJ/mol

1

2

H₂（g）+

1

2

F2 （g）=HF（g）△H=-269kJ/mol
H₂（g）+

1

2

O₂ （g）=H₂O（g）△H=-242kJ/mol
有人認為若用氟代替二氧化氮作氧化劑，則反應(yīng)釋放能量更大，肼和氟反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）計算1mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)時放出的熱量，可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)蓋斯定律書寫計算；
（3）根據(jù)燃燒產(chǎn)物無污染來分析；
（4）依據(jù)熱化學(xué)方程式的意義和蓋斯定律的內(nèi)容通過合并計算得到熱化學(xué)方程式；
（5）依據(jù)熱化學(xué)方程式的意義和蓋斯定律的內(nèi)容通過合并計算得到熱化學(xué)方程式；

解答： 解：（1）0.4mol液態(tài)肼和足量H₂O₂反應(yīng)，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量，1mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)時放出的熱量641.625kJ，則熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1；
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1，
依據(jù)蓋斯定律①-②×4得到，N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.625 kJ?mol^-1；
16g液態(tài)肼物質(zhì)的量為0.5mol，燃燒生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是：
817.625 kJ×0.5=408.8KJ；
故答案為：408.8；   
（3）除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，生成物為氮氣和水，不污染空氣，故答案為：生成物為氮氣和水，不污染空氣．；
故答案為：生成N₂和H₂O，對環(huán)境無污染；
（4）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
（5）①N₂（g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H=-543kJ/mol
③

1

2

H₂（g）+

1

2

F2 （g）=HF（g）△H=-269kJ/mol
④H₂（g）+

1

2

O₂ （g）=H₂O（g）△H=-242kJ/mol
有人認為若用氟代替二氧化氮作氧化劑，則反應(yīng)釋放能量更大，肼和氟反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，依據(jù)蓋斯定律①-③×2+②×4得到：N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1135kJ?mol^-1；
故答案為：N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1135kJ?mol^-1；

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式的計算和蓋斯定律的計算應(yīng)用，理解實質(zhì)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目較簡單．