Question

2008年9月25日，“神舟七號”發射成功，標志著我國 的航天事業進入一個嶄新的時期．
（1）“神舟七號”所用火箭推進劑由液態肼（N₂H₄）和液態雙氧水組成，當它們混合反應時，即產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱．
已知：0.4mol液態肼與足量的液態雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，并放出256.65kJ的熱量．
①反應的熱化學方程式為：

 

．
②反應中的氧化劑是：

 

（寫化學式）．
③當有1mol氮氣生成時，反應轉移的電子數為

 

N_A．
④此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優點是

 

．
（2）我國“長征三號甲”運載火箭一級推進劑采用四氧化二氮和偏二甲肼（C₂H₈N₂）作為推進劑，產物不污染環境，請寫出推進劑在發動機中充分燃燒時發生反應的化學方程式：

 

．該反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應的計算,熱化學方程式

專題：

分析：（1）①計算1molN₂H₄（l）反應放出的熱量，注意物質的聚集狀態標注，焓變的正負號和單位，書寫熱化學方程式；
②所含元素化合價降低的反應物是氧化劑；
③反應中N元素化合價由-2升高為0價，據此計算轉移電子數目；
④產物為氮氣和水，無污染．
（2）偏二甲肼在點燃的條件下與四氧化二氮反應，生成氮氣、水和二氧化碳．

解答： 解：（1）①已知0.4mol液態肼和足量雙氧水反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.65KJ的熱量，則1molN₂H₄反應放出的熱量為256.65kJ×

1mol

0.4mol

=641.63 kJ，故肼和雙氧水反應的熱化學方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6KJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63KJ/mol；
②反應中過氧化氫中的氧元素化合價從-1價 變化為-2價，H₂O₂做氧化劑，肼中氮元素化合價升高做還原劑，
故答案為：H₂O₂；
③依據化學方程式中元素化合價變化，每2mol過氧化氫反應，生成1mol氮氣，電子轉移4mol，反應轉移的電子數為4N_A，
故答案為：4；
④還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑H₂O₂，當它們混合時，即產生大量的氮氣和水蒸氣，除釋放大量熱量和快速產生大量氣體外，還有很突出的優點是，產物為氮氣和水，無污染，產物穩定且不會污染環境，
故答案為：產物為氮氣和水，產物穩定且不會污染環境．
（2）偏二甲肼在點燃的條件下與四氧化二氮反應，生成氮氣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：C₂H₈N₂+2N₂O₄ 

點燃  .

3N₂+4H₂O+2CO₂，CO₂是氧化產物，N₂既是氧化產物，又是還原產物，二者物質的量之比為1：2，故氧化產物與還原產物物質的量之比為3：2，
故答案為：C₂H₈N₂+2N₂O₄ 

點燃  .

3N₂+4H₂O+2CO₂；3：2．

點評：本題考查熱化學方程式書寫、氧化還原反應基本概念及有關計算等，題目難度中等．