题目内容

15.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,即产生大量氮气和水蒸气,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256.65kJ的热量.又知:肼中所有化学键都是单键.
(1)写出肼的电子式:,过氧化氢的结构式:
(2)写出热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol.
(3)已知:H2O(l)H2O(g);△H=+44kJ.mol-1,则16g液态肼与足量H2O2反应,生成氮气和液态水,放出的热量是408.8KJ.
(4)上述反应用于火箭推进器,除释放出大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点:生成N2和H2O,对环境无污染.

分析 (1)肼分子式为NH2-NH2,每个氮原子形成三个化学键,过氧化氢分子式H2O2,每个氧原子形成两个共价键,据此书写;
(2)依据热化学方程式书写方法写出,标注物质聚集状态和反应焓变;
(3)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式,得到反应的焓变;
(4)肼燃烧生成氮气和水;

解答 解:(1)肼分子式为NH2-NH2,每个氮原子形成三个化学键,电子式为:;过氧化氢分子式H2O2,每个氧原子形成两个共价键,分子结构为:
故答案为:
(2)0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,32g肼燃烧放热641.625kJ;肼燃烧的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol;
故答案为: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;
依据盖斯定律,①-②×4得到:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=-817.625kJ/mol
则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水放热时408.8KJ;
故答案为:408.8KJ;  
(4)肼燃烧生成氮气和水,除释放大量热和快速产生大量气体外,生成的物质无污染;
故答案为:生成N2和H2O,对环境无污染.

点评 本题考查了化学反应能量变化的计算应用,物质结构分析判断,盖斯定律的计算,热化学方程式书写方法,题目难度中等.

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