Question

（13分）已知：
① N2 (g) ＋ 2O2 (g) ＝ 2NO2 (g)        △H₁ =" +" 67.7kJ/mol
②N2H4 (g) ＋O2 (g) ＝ N2(g) ＋2H2O (g) △H₂ = -534kJ/mol
③1/2H2 (g) ＋ 1/2F2 (g) ＝ HF (g)       △H₃ = -269kJ/mol
④H2 (g) ＋ 1/2O2 (g) ＝ H2O (g)        △H₄ = -242kJ/mol
⑤H₂O(l)====H₂O(g)                     △H₅=+44kJ·mol^-1
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，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量。
（1）寫出液態(tài)肼和足量H₂O₂反應的熱化學方程式_______________________________。
（2）上述反應應用于火箭推進劑，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________________________。
（3）16 g氣態(tài)肼燃燒生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是________kJ。
（4根據(jù)蓋斯定律寫出肼與NO₂完全反應生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式______________      ______________________。
（5）有人認為若用氟代替二氧化氮作氧化劑，則反應釋放能量更大，肼和氟反應的熱化學方程式：                                                             。

Answer 1

（1）N₂H₄(l)+2 H₂O₂ (l) ="==" N₂(g)+ 4 H₂O (g)  △H=" -" 641.625 kJ·mol^-1
（2）優(yōu)點是生成N₂和H₂O，對環(huán)境無污染
（3）放出的熱量是311 kJ。
（4）2N₂H₄(g)+2 NO₂ (g) ="==" 3N₂(g)+4 H₂O(g)；△H=" -" 1135.7kJ·mol^-1
（5）N2H4 (g) ＋2 F2 (g) ＝ N2(g) ＋4HF (g)  △H = －1126 kJ/mol

（1）考查熱化學方程式的書寫。0.4mol液態(tài)肼燃燒放出256.65kJ的熱量，則1mol燃燒放出的熱量是256.65kJ×2.5＝641.625 kJ，因此熱化學方程式為N₂H₄(l)+2 H₂O₂ (l) ="==" N₂(g)+ 4 H₂O (g)  △H=" -" 641.625 kJ·mol^-1。
（2）根據(jù)燃燒產(chǎn)物水和氮氣可知，生成物對環(huán)境沒有污染。
（3）根據(jù)反應②可知16 g氣態(tài)肼燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時，放出的熱量是。生成物1mol氣態(tài)水生成液態(tài)時，放出的熱量是44kJ，所以16 g氣態(tài)肼燃燒生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是267kJ＋44kJ＝311 kJ。
（4）②×2－①即得到2N₂H₄(g)+2 NO₂ (g) ="==" 3N₂(g)+4 H₂O(g)；△H=" -" 1135.7kJ·mol^-1。
（5）根據(jù)蓋斯定律可知③×4＋②－④×2即得到N2H4 (g) ＋2 F2 (g) ＝ N2(g) ＋4HF (g)  △H = －1126 kJ/mol。