Question

10．2016年10月17日7時(shí)30分，神舟十一號(hào)載人飛船成功升空．在發(fā)射“神舟”號(hào)的火箭推進(jìn)器中裝有肼（N₂H₄）和過(guò)氧化氫，當(dāng)兩者混合時(shí)即產(chǎn)生氣體，并放出大量的熱．已知0.4mol液態(tài)肼和0.8mol液態(tài)H₂O₂混合反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.72kJ的熱量（相當(dāng)于25℃、101kPa下測(cè)得的熱量）．
（1）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8KJ/mol．其中氧化劑是H₂O₂
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是408.9kJ．
（3）若反應(yīng)中當(dāng)有1molN₂生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量是4mol
（4）此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和產(chǎn)生氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染．

Answer 1

分析 （1）由信息可知，0.4mol液態(tài)肼和0.8mol液態(tài)H₂O₂混合反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.72kJ的熱量，則1mol液態(tài)肼和液態(tài)H₂O₂混合反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放出熱量�?\frac{256.72kJ}{0.4}$=641.8kJ，且N元素的化合價(jià)升高，O元素的化合價(jià)降低；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
由蓋斯定律可知，①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（l）；
（3）N元素的化合價(jià)由-2價(jià)升高為0；
（4）該反應(yīng)的產(chǎn)物均無(wú)毒、無(wú)害．

解答 解：（1）由信息可知，0.4mol液態(tài)肼和0.8mol液態(tài)H₂O₂混合反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.72kJ的熱量，則1mol液態(tài)肼和液態(tài)H₂O₂混合反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放出熱量�?\frac{256.72kJ}{0.4}$=641.8kJ，則熱化學(xué)方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol；O元素的化合價(jià)降低，氧化劑為H₂O₂，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol；H₂O₂；
（2）（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
由蓋斯定律可知，①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（l）△H=（-641.8 KJ/mol）-（44kJ/mol）×4=-817.8kJ/mol，
則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是$\frac{16g}{32g/mol}$×（817.8kJ/mol）=408.9kJ，
故答案為：408.9；
（3）當(dāng)有1molN₂生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量是1mol×2×（2-0）=4mol，故答案為：4mol；
（4）此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和產(chǎn)生氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染，
故答案為：產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中能量變化、蓋斯定律的應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意焓變與熱量的關(guān)系，題目難度不大．