Question

18．2016年9月15日“天宮二號空間實驗室發射任務圓滿成功”中國載人航天工程進入嶄新時期．其中火箭推進器中盛有強還原劑液態肼（N₂H₄）和強氧化劑液態雙氧水．當它們混合反應時，即產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱．已知0.2mol液態肼與足量的液態雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出128.3KJ的熱量．
（1）已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ•mol^-1．則8g液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是204.4KJ．
（2）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
氣態肼和二氧化氮反應的熱化學方程式為2NH₂（g）+2NO₂（g）=2N₂（g）+4H₂O （g）△H=-1135.7KJ/mol．
（3）火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質．將石墨、鋁粉、二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質可作耐高溫材料，4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）=2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1176kJ•mol^-1則反應過程中，每轉移0.3mol電子放出的熱量為29.4KJ．

Answer 1

分析 （1）0.2mol液態肼與足量的液態雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出128.3KJ的熱量，得到①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.5KJ/mol，②H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44KJ/mol，根據蓋斯定律來計算焓變書寫方程式；
（2））①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g），△H=+67.7KJ•mol^-1；
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O （g），△H=-534KJ•mol^-1
將方程式2②-①得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）跟怒蓋斯定律來計算△H；
（3）所給反應中轉移12個電子，據此計算每轉移0.3mol電子放出的熱量．

解答 解：（1）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.5KJ/mol；
②H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44KJ/mol；
依據蓋斯定律①+②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.5KJ/mol；
化學方程式中32g全部反應放熱817.5KJ，8g液態肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態水時，放出的熱量是204.4，
故答案為：204.4；
（2）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g），△H=+67.7KJ•mol^-1；
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O （g），△H=-534KJ•mol^-1
將方程式2②-①得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=2（-534KJ•mol^-1）-（+67.7KJ•mol^-1）=-1135.7kJ•mol^-1，
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ•mol^-1；
（3）4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1176kJ•mol^-1，轉移12mol電子放熱1176KJ，則反應過程中，每轉移0.3mol電子放熱29.4kJ，
故答案為：29.4．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫方法和注意問題，蓋斯定律的應用，熱化學方程式的計算，題目難度中等．