题目内容
【题目】在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量N2和水蒸气,并放出大量热.已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式________________。
(2)已知H2O(l)═H2O(g);△H=+44kJ·mol1,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是________kJ。
(3)丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径I:C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=a kJ·mol1
途径II:C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+b kJ·mol1
2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=c kJ·mol1
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(l)△H=d kJ·mol1 (abcd均为正值)
①判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径I放出的热量_______(填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放出的热量。
②在C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g) 的反应中,反应物具有的总能量________(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量。
③b 与a、c、d的数学关系式是_____________。
【答案】N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g) △H=640kJ/mol 408 等于 小于 b=a
【解析】
(1)已知0.4mol液态肼和足量H2O2(l)反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量,依据热化学方程式的书写原则,结合定量关系写出,1mol肼和过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出的热量==640 kJ,所以热化学方程式为 N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=640kJ/mol;
答案:N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)△H=640kJ/mol;
(2)16g液态肼物质的量==0.5mol,由①N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g);△H=641.6kJ/mol;②H2O(1)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,结合盖斯定律,可以把②×4方向倒转得到③4H2O(g)=4H2O(l)△H=44×4kJ/mol=176kJ/mol,①+③得到N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(l) △H=816kJ/mol,所以0.5mol液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时,放出的热量==408kJ;
故答案为:408;
(3)①根据盖斯定律,煤作为燃料不管是一步完成还是分两步完成,反应物和产物的焓值是一定的,所以两途径的焓变值一样,放出的热量一样;
故答案为:等于;
②该反应属于吸热反应,因此反应物具有的总能量小于生成物的总能量;
故答案为:小于;
③ C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=a kJ·mol1 ①
2C3H6(g)+9O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=c kJ·mol1 ②
2H2(g)+O2 (g)═2H2O(l)△H=d kJ·mol1 ③
根据盖斯定律:①②/2③/2得C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)△H=+a kJ·mol1再根据已知可得b=+a;
故答案为:b=a
【题目】Q、R、X、M、Y、Z是元素周期表前四周期的六种元素,原子序数依次递增。已知:
①Z位于ds区,最外能层没有单电子,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子排布为msnmpn(m≠n);
③M的基态原子2p能级有1个单电子;
④Q、X原子p轨道的未成对电子数都是2。
用化学术语回答下列问题:
(1)Z在周期表中的位置______________。
(2)Q、R、X、M四种元素第一电离能由大到小的顺序为__________ (用对应元素的符号填写)。
(3)X、M两元素形成的化合物XM2的VSEPR模型名称为_________,已知XM2分子的极性比水分子的极性弱,其原因是__________________。
(4)分析下表中两种物质的键能数据(单位:kJ/mol)。
A—B | A=B | A≡B | |
QX | 357.7 | 798.9 | 1 071.9 |
R2 | 154.8 | 418.4 | 941.7 |
①结合数据说明QX比R2活泼的原因:________________________。
②QX与R2互为等电子体,QX的结构式为(若有配位键请用→表示)______。Fe易与QX形成配合物,化学式遵循18电子规则:中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,则此配合物化学式为_______。