Question

3．某次發射火箭，用N₂H₄（肼）在NO₂中燃燒，生成N₂、液態H₂O．已知：
①$\frac{1}{2}$N₂（g）+O₂（g）═NO₂（g）△H₁=+33.6kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-534kJ/mol
③N-H鍵、N≡N鍵、O=O鍵、O-H鍵的鍵能分別為391kJ•mol-¹、946kJ•mol^?1、495kJ•mol^?1、463kJ•mol^?1，N₂H₄的結構式為：
（1）求N₂H₄（肼）中N-N的鍵的鍵能205kJ•mol^-1
（2）請寫出該發射火箭反應的熱化學方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O （g）△H=-1153.2kJ•mol^-1 ．

Answer 1

分析 （1）根據焓變等于反應物鍵能之和-生成物鍵能之和計算；
（2）①$\frac{1}{2}$N₂（g）+O₂（g）═NO₂（g）△H₁=+33.6kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ•mol^-1
依據蓋斯定律②×2-①×2計算得到．

解答 解：（1）在反應N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-534kJ/mol，設N₂H₄（肼）中N-N的鍵的鍵能為xkJ/mol，則根據焓變等于反應物鍵能之和-生成物鍵能之和，所以△H₂=-534kJ/mol=391×4+x+495-946-463×4，解得x=205kJ/mol
故答案為：205；
（2）①$\frac{1}{2}$N₂（g）+O₂（g）═NO₂（g）△H₁=+33.6kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ•mol^-1
依據蓋斯定律②×2-①×2得到，2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O （g）△H=-543×2-33.6×2=-1153.2kJ•mol^-1；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O （g）△H=-1153.2kJ•mol^-1 ．

點評 本題考查了熱化學方程式的計算和蓋斯定律的計算應用，理解實質，掌握基礎是解題關鍵，題目較簡單．