题目内容
【题目】在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2,当它们混合时,即产生大量的的氮气和水蒸气,并放出大量的热量.已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量。
(1)写出肼和过氧化氢的结构式肼_______,过氧化氢_________。
(2)上述反应应用于火箭推进剂,除释放出大量热量和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是______。
(3)写出肼和双氧水反应的热化学方程式___________。
(4)已知H2O(l)═H2O(g);△H=+44KJ/mol,则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时,放出的热量是_________。
(5)已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ/mol
则肼与NO2完全反应的热化学方程式为________。
【答案】 H-O-O-H 产物为氮气和水,无污染 N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.6kJ/mol 408.8kJ 2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7KJ/mol
【解析】(1)N2H4中N原子之间形成1对共用电子对,N原子H原子质量形成1对共用电子对,结构式为;H2O2中O原子之间形成1对共用电子对,O原子与H原子之间形成1对共用电子对,结构式为H-O-O-H; (2)肼(N2H4)和H2O2反应,产物为氮气和水,无污染,突出的优点是:产物为氮气和水,无污染;(3)0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量,1mol液态肼放出的热量为=641.625kJ,该反应热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol;(4)已知:①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625kJ/mol,②H2O(l)═H2O(g)△H=+44KJ/mol,根据盖斯定律,①-②×4得N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-817.625kJ/mol,16g液态肼的物质的量为 =0.5mol,完全反应生成液态水时放出的热量为0.5mol×817.625kJ/mol=408.8kJ;(5)已知:Ⅰ、N2 (g)+2O2(g)=2NO2 (g)△H1=+67.7kJ/mol;Ⅱ、N2H4(g)+O2 (g)=N2(g)+2H2O (g)△H2=-543kJ/mol
根据盖斯定律,Ⅱ×2-Ⅰ得2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=2△H2-△H1=-1153.7KJ/mol。