题目内容
【题目】Ⅰ.联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。
回答下列问题：
(1)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为________________。
(2)①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1048.9 kJ·mol－1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4＝__________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________。
Ⅱ.煤燃烧排放的烟气含SO2和NO2，形成酸雨，污染大气。现用NaClO、Ca(ClO)2处理，得到较好的烟气脱硫效果。
(3)已知下列反应：
SO2(g)＋2OH－(aq)===SO32－ (aq)＋H2O(l) ΔH1
ClO－(aq)＋SO32－ (aq)===SO42－ (aq)＋Cl－(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO42－ (aq) ΔH3
则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________。
Ⅲ.工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃，101 kPa时：
CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－271 kJ/mol
5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l) ΔH＝－937 kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是__________________。
【答案】 NaClO+2NH3＝N2H4+NaCl+H2O △H4＝2△H3－2△H2-△H1 反应放热量大、产生大量气体 △H1＋△H2-△H3 Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+H3PO4(l)+HF(g) △H=－418kJ/mol
【解析】Ⅰ.（1）次氯酸钠溶液与氨气反应制备联氨，氯元素的化合价由+1价降低到－1价，得到2个电子，N元素的化合价由－3价升高到－2价，失去1个电子，根据得失电子守恒和原子守恒可知反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。（2）根据盖斯定律可知2×③-2×②-①即得到反应2N2H4(l)＋N2O4(l)＝3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH4，所以反应的热效应之间的关系为2ΔH3－2ΔH2－ΔH1；联氨有强还原性，N2O4有强氧化性，两者发生氧化还原反应，放出大量的热，产生大量气体，因此联氨和N2O4可作为火箭推进剂。Ⅱ.（3）设已知中三个反应分别为①②③，根据盖斯定律可知①+②-③即得到反应SO2(g)＋Ca2+(aq)＋ClO-(aq)＋2OH-(aq)=CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl-(aq)的ΔH =ΔH1+ΔH2-ΔH3；Ⅲ.设已知中两个反应分别为①②，根据盖斯定律可知①×5-②即得到反应Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)=5CaSO4(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)的ΔH =-418 kJ/mol。
