Question

在火箭推進器中裝有強還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑（H₂O₂），當它們混合時，即產生大量的N₂和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態肼和足量H₂O₂反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量．
（1）寫出該反應的熱化學方程式：

 

．
（2）已知H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44kJ?mol-1，則16g液態肼燃燒生成氮氣和液態水時，放出的熱量是

 

kJ．
（3）上述反應應用于火箭推進劑，除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外，還有一個很突出的優點是

 

．
（4）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，根據蓋斯定律寫出肼與NO₂完全反應生成氮氣和氣態水的熱化學方程式

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）根據題給條件厲害書寫熱化學方程式的原則寫出；
（2）依據（2）中寫出的熱化學方程式和H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，利用蓋斯定律寫出熱化學方程式計算；
（3）依據反應產物的性質分析無污染物產生分析；
（4）根據蓋斯定律計算焓變，并書寫熱化學方程式．

解答： 解：（1）已知0.4mol液態肼和足量H₂O₂（l）反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.64kJ的熱量，依據熱化學方程式的書寫原則，結合定量關系寫出，1mol肼和過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣放出的熱量=

256.64kJ×1mol

0.4mol

=641.6KJ，所以熱化學方程式為：N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol； 
（2）16g液態肼物質的量=

16g

32g/mol

=0.5mol，
由①N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6kJ/mol；
②H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
結合蓋斯定律的內容和要求，可以把②×4方向倒轉得到③4H₂O（g）=4H₂O（l）△H=-44×4kJ/mol=-176kJ/mol，
①+③得到N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（l）；△H=-817.6kJ/mol，
所以0.5mol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=

0.5mol×817.6kJ

1mol

=408.8kJ，
故答案為：408.8；
（3）反應應用于火箭推進器，除釋放出大量熱量和快速生成大量氣體產生巨大推力外，反應的生成物是氮氣和水，很突出的優點是對環境無污染；
故答案為：產物為氮氣和水，無污染；
（4））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）+2 NO₂ （g）═3N₂（g）+4 H₂O（g）；△H=-1135.7kJ?mol^-1．

點評：本題考查了有關肼的結構和性質，利用信息的推斷能力，熱化學方程式的書寫與計算，蓋斯定律的應用，反應產物的分析，氧化還原反應的原理應用．