Question

3．肼（N₂H₄）可作為火箭發動機的燃料，用NH₃與NaClO反應可得到肼．
（1）實驗窒中常用來制備氨氣的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）肼可作為火箭發動機的燃料，與氧化劑N₂O₄反應生成N₂和水蒸氣．
已知：①N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（1）△H₁=-195kJ•mol^-1
②N₂H₄ （1）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
寫出肼和N₂O₄（l）反應生成N₂和水蒸氣的熱化學方程式：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；
（3）寫出NH₃與NaClO反應制備肼（N₂H₄）的化學方程式：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）已知化學鍵的鍵能（kJ/mol）：N≡N鍵為942、O-H鍵為464、O═O鍵為500、N-N鍵為154，請根據（2）中反應②計算N-H的鍵能（kJ/mol）是400（取整數）．

Answer 1

分析 （1）氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣；
（2）依據蓋斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g），反應熱與化學計量數成正比；
（3）NH₃與NaClO反應可得到肼（N₂H₄），N元素的化合價升高，同時生成氯化鈉與水；
（4）根據反應N₂H₄ （1）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和，進行計算．

解答 解：（1）實驗室制取氨氣是用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱生成氨氣和氯化鈣、水，其化學方程式是：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-195kJ?mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
根據蓋斯定律寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；
（3）NH₃與NaClO發生氧化還原反應可得到肼（N₂H₄）、氯化鈉和水，所以該反應的化學方程式為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）設N-H的鍵能為x（kJ/mol），根據反應N₂H₄ （1）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和，可知4x+154+500-942-464×4=-534.2，所以x=400，即N-H的鍵能（kJ/mol）是400，
故答案為：400．

點評 本題考查氧化還原反應、蓋斯定律的應用、鍵能的計算等知識，（4）注意利用能量守恒進行計算，題目難度中等．