Question

16．火箭發射時可用肼（N₂H₄）作燃料、NO₂作氧化劑，這兩者反應生成氮氣和水蒸氣．已知：
①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7kJ?mol^-1
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534kJ?mol^-1
③H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44kJ?mol^-1
則肼和NO₂完全反應生成2molH₂O（l）時所放出的熱量為（　　）

• A． 100.3 kJ
• B． 327.9 kJ
• C． 655.9 kJ
• D． 600.8 kJ

Answer 1

分析 依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式，依據蓋斯定律②×2-①-③×4得到肼與NO₂反應的熱化學方程式，結合熱化學方程式計算肼和NO₂完全反應生成2molH₂O（l）時所放出的熱量．

解答 解：N₂ （g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H₁=+67.7kJ/mol ①
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H₂=一534kJ/mol ②
③H₂O（l）=H₂O（g）△H₃=+44kJ/mol．
結合蓋斯定律2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）可以由反應②×2-①-③×4得到，
所以該反應的焓變=（-534kJ•mol^-1）×2-67.7kJ•mol^-1-（+44kJ•mol^-1）×4=-1311.7kJ/mol，所以1molN₂H₄（g）與 1molNO₂（g）完全反應生成1.5molN₂和2molH₂ O （l）時放出熱量為$\frac{1311.7kJ}{2}$=655.85kJ≈655.9 kJ，
故選C．

點評 本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的分析計算應用，掌握蓋斯定律計算方法是關鍵，題目難度不大．