Question

（13分）已知：

 ① N2 (g) ＋ 2O2 (g) ＝ 2NO2 (g)         △H₁ = + 67.7kJ/mol

②N2H4 (g) ＋O2 (g) ＝ N2(g) ＋2H2O (g)  △H₂ = -534kJ/mol

③1/2H2 (g) ＋ 1/2F2 (g) ＝ HF (g)        △H₃ = -269kJ/mol

④H2 (g) ＋ 1/2O2 (g) ＝ H2O (g)         △H₄ = -242kJ/mol

⑤H₂O(l)====H₂O(g)                     △H₅=+44kJ·mol^-1

在火箭推進(jìn)器中裝有強(qiáng)還原劑肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑（H₂O₂），當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量的N₂和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4mol液態(tài)肼和足量H₂O₂反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.65kJ的熱量。

（1）寫出液態(tài)肼和足量H₂O₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________________________。

（2）上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑，除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很突出的優(yōu)點(diǎn)是________________________。

（3）16 g氣態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量是________kJ。

（4根據(jù)蓋斯定律寫出肼與NO₂完全反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式______________       ______________________。

（5）有人認(rèn)為若用氟代替二氧化氮作氧化劑，則反應(yīng)釋放能量更大，肼和氟反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                                                              。

 

Answer 1

【答案】

（1）N₂H₄(l)+2 H₂O₂ (l) === N₂(g)+ 4 H₂O (g)  △H= - 641.625 kJ·mol^-1

（2）優(yōu)點(diǎn)是生成N₂和H₂O，對(duì)環(huán)境無(wú)污染

（3）放出的熱量是311 kJ。

（4）2N₂H₄(g)+2 NO₂ (g) === 3N₂(g)+4 H₂O(g)；△H= - 1135.7kJ·mol^-1

（5）N2H4 (g) ＋2 F2 (g) ＝ N2(g) ＋4HF (g)   △H = －1126 kJ/mol

【解析】（1）考查熱化學(xué)方程式的書寫。0.4mol液態(tài)肼燃燒放出256.65kJ的熱量，則1mol燃燒放出的熱量是256.65kJ×2.5＝641.625 kJ，因此熱化學(xué)方程式為N₂H₄(l)+2 H₂O₂ (l) === N₂(g)+ 4 H₂O (g)  △H= - 641.625 kJ·mol^-1。

（2）根據(jù)燃燒產(chǎn)物水和氮?dú)饪芍�，生成物�?duì)環(huán)境沒(méi)有污染。

（3）根據(jù)反應(yīng)②可知16 g氣態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí)，放出的熱量是。生成物1mol氣態(tài)水生成液態(tài)時(shí)，放出的熱量是44kJ，所以16 g氣態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量是267kJ＋44kJ＝311 kJ。

（4）②×2－①即得到2N₂H₄(g)+2 NO₂ (g) === 3N₂(g)+4 H₂O(g)；△H= - 1135.7kJ·mol^-1。

（5）根據(jù)蓋斯定律可知③×4＋②－④×2即得到N2H4 (g) ＋2 F2 (g) ＝ N2(g) ＋4HF (g)   △H = －1126 kJ/mol。