Question

肼（N₂H₄）和過氧化氫混合時，即產生大量氧氣和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態肼與足量過氧化氫反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量．
（1）寫出過氧化氫的結構式：

 

．
（2）寫出該反應熱化學方程式：

 

．
（3）已知H₂O（1）═H₂O（g）△H=+44kJ/mol，則16g液態肼與足量液態過氧化氫反應生成氮氣和液態水時，放出的熱量是

 

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

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）過氧化氫分子式H₂O₂，每個氧原子形成兩個共價鍵，依據結構寫出物質的結構式；
（2）依據熱化學方程式書寫方法寫出，標注物質聚集狀態和反應焓變；
（3）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到熱化學方程式，得到反應的焓變；
（4）肼燃燒生成氮氣和水．

解答： 解：（1）過氧化氫分子式H₂O₂，每個氧原子形成兩個共價鍵，分子結構為：H-O-O-H，故答案為：H-O-O-H；
（2）0.4mol液態肼與足量過氧化氫反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量，32g肼燃燒放熱641.625kJ；肼燃燒的熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
（3）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol，
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
依據蓋斯定律，①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.625kJ/mol
則16g液態肼與足量液態過氧化氫反應生成氮氣和液態水放熱時408.8KJ，
故答案為：408.8；
（4）肼燃燒生成氮氣和水，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，生成的物質無污染，故答案為：生成N₂和H₂O，對環境無污染．

點評：本題考查了化學反應能量變化的計算應用，物質結構分析判斷，蓋斯定律的計算，熱化學方程式書寫方法，題目難度中等．