Question

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，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热．已知0.4mol液态肼和足量H₂O₂（液态）反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量．
（1）写出肼和H₂O₂反应的热化学方程式

 

．
（2）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

 

kJ．
（3）上述反应应用于火箭推进器，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

 

．
（4）用氨气和次氯酸钠按一定的物质的量之比混合可生成肼，写出反应的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：有关反应热的计算,热化学方程式,清洁能源

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，根据0.4mol液态肼放出的热量，计算1mol液态肼放出的热量，进而写出热化学方程式；
（2）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也处于相应的系数进行相应的加减，构造目标热化学方程式，结合液态肼质量进行计算；
（3）根据燃烧产物无污染来分析；
（4）次氯酸钠与过量氨气反应生成N₂H₄，根据氧化还原反应可知，还生成NaCl，根据元素守恒可知有水生成．

解答： 解：（1）在火箭推进器中装有还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂H₂O₂，混合时反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.4mol液态肼放出256.64kJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为

256.64kJ

0.4

=641.6kJ，所以反应的热化学方程式为：N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ/mol，
故答案为：N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ/mol；
（2）因①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ/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（l）△H=-817.6kJ/mol，16g液态肼的物质的量为：n=

m

M

=

16g

32g/mol

=0.5mol，所以与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量为408.8kJ，
故答案为：408.8；
（3）火箭推进器除释放大量热和快速产生大量气体外，生成物为氮气和水，不污染空气，
故答案为：产物为氮气和水，无污染；
（4）次氯酸钠与过量氨气反应生成N₂H₄，根据氧化还原反应可知，还生成NaCl，根据元素守恒可知有水生成，反应方程式为：NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O．

点评：本题主要考查了热化学方程式的书写和盖斯定律的计算应用，需要注意的有：物质的状态、反应热的数值与单位，反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比，侧重考查学生对知识的迁移应用以及分析解决问题的能力，属于高考常见题型，题目难度中等．