Question

15．发射航天器常以联氨（N₂H₄）为燃料，NO₂为推进剂，燃烧生成氮气和水蒸气，火焰温度可达+22700°C，已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7KJ•mol^-1①
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534KJ•mol^-1②
H₂O（g）═H₂O（1）AH=-44kJ-mol^-1 ③
2H₂O₂（1）═2H₂0（1）+O₂（g）△H=-196.4KJ•mol^-1④
$\frac{1}{2}$H₂（g）+$\frac{1}{2}$F₂（g）═HF（g）△H=-269KJ•mol^-1⑤
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-242KJ•mol^-1⑥
请回答下列问题：
（1）对N₂H₄和NO₂反应的说法不正确的是C
A．N₂H₄与NO₂反应时NO₂作氧化剂
B．氮气既是氧化产物，又是还原产物
C．生成lmolN₂转移8mol电子
D．该反应的热化学方程式为2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ•mol^-1
（2）以往也曾用H₂O₂为助燃剂．试写出N₂H₄和H₂O₂反应生成气态水的热化学方程式：N₂H₄（g）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642.4KJ•mol^-1．若生成1mol液态水放出热量204.6kJ
（3）有人认为若用氟气代替NO₂作氧化剂，则反应释放的能量更大．试写出联氨与氟气反应的热化学方程式：2N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1126kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）将反应②×2-①可得2N₂H₄+2NO₂=3N₂+4H₂O，反应中只有N元素化合价发生变化，为NO₂氧化剂，N₂H₄为还原剂；
（2）将②+③×2+④可得N₂H₄和H₂O₂反应生成液态水的热化学方程式，并结合③得到生成气态水的热化学方程式；
（3）将②-⑤×3+⑥×4可得联氨与氟气反应的热化学方程式．

解答 解：（1）将反应②×2-①可得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ•mol^-1，反应中只有N元素化合价发生变化，为NO₂氧化剂，N₂H₄为还原剂，由方程式可知生成3molN₂转移8mol电子，只有C错误，
故答案为：C；
（2）将②+③×2+④可得N₂H₄和H₂O₂反应生成液态水，反应的热化学方程式为N₂H₄（g）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（l）△H=-818.4KJ•mol^-1，
则生成气态水的热化学方程式为N₂H₄（g）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642.4KJ•mol^-1，
生成1mol液态水放出热量为$\frac{818.4}{4}$kJ=204.6kJ，
故答案为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642.4KJ•mol^-1；204.6；
（3）将②-⑤×3+⑥×4可得联氨与氟气反应的热化学方程式为2N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1126kJ•mol^-1，
故答案为：2N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1126kJ•mol^-1．

点评 本题考查较为综合，涉及化学反应与能量以及氧化还原反应知识，题目难度中等，注意把握盖斯定律的应用以及热化学方程式的书写．