Question

15．聯氨（又稱肼，N₂H₄，無色液體）是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料．回答下列問題：
（1）聯氨分子的電子式為，其中氮的化合價為-2．
（2）實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯氨，反應的化學方程式為2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O．
（3）①2O₂（g）+N₂（g）═N₂O₄（l）△H₁
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）═2H₂O（g）△H₃
④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=-1048.9kJ•mol^-1
上述反應熱效應之間的關系式為△H₄=2△H₃-2△H₂-△H₁，聯氨和N₂O₄可作為火箭推進劑的主要原因為反應放熱量大，產生大量氣體．

Answer 1

分析 （1）N₂H₄是氮原子和氫原子形成四個共價鍵，氮原子和氮原子間形成一個共價鍵形成的共價化合物，元素化合價代數和為0計算化合價；
（2）氨氣被次氯酸鈉溶液氧化生成肼，次氯酸鈉被還原生成氯化鈉；
（3）①2O₂（g）+N₂（g）═N₂O₄（l）△H₁
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）═2H₂O（g）△H₃
依據熱化學方程式和蓋斯定律計算③×2-②×2-①得到④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=-1048.9kJ•mol^-1．

解答 解：（1）肼的分子式為N₂H₄，是氮原子和氫原子形成四個共價鍵，氮原子和氮原子之間形成一個共價鍵形成的共價化合物，電子式為：，其中氫元素化合價為+1價，則氮元素化合價為-2價，
故答案為：；-2；
（2）氨氣被次氯酸鈉溶液氧化生成肼，次氯酸鈉被還原生成氯化鈉，結合原子守恒配平書寫反應的化學方程式為：2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO═N₂H₄+NaCl+H₂O；
（3）①2O₂（g）+N₂（g）═N₂O₄（l）△H₁
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）═2H₂O（g）△H₃
依據熱化學方程式和蓋斯定律計算③×2-②×2-①得到④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=2△H₃-2△H₂-△H₁，根據反應④可知，聯氨和N₂O₄反應放出大量熱且產生大量氣體，因此可作為火箭推進劑，
故答案為：2△H₃-2△H₂-△H₁；反應放熱量大，產生大量氣體．

點評 本題考查了氮及其化合物性質、物質結構、熱化學方程式和蓋斯定律計算應用，題目難度中等．