题目内容

火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水.当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热.已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652KJ的热量.
(1)反应的热化学方程式为
 
.
(2)又已知H2O(l)=H2O(g);△H=+44kJ/mol.则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是
 
KJ.
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是
 
.
发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水.
已知:N2 (g)+2O2 (g)=2NO2 (g)△H=+67.7kJ/mol
N2H4 (g)+O2 (g)=N2(g)+2H2O (g)△H=-543kJ/mol
1/2H2 (g)+1/2F2 (g)=HF (g)△H=-269kJ/mol
H2 (g)+1/2O2(g)=H2O (g)△H=-242kJ/mol
(4)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为
 

(5)有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂,则反应释放能量更大,肼和氟反应的热化学方程式:
 
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考点:有关反应热的计算,热化学方程式
专题:化学反应中的能量变化
分析:(1)依据反应物和生成物配平书写化学方程式,根据定律关系判断,0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合恰好反应,所以1mol液态肼完全反应放出641.75kJ的热量;
(2)H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,依据盖斯定律计算分析得到;
(3)根据肼燃烧产物是氮气和水蒸气,都是无污染的物质来回答;
(4)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到;
(5)依据热化学方程式,结合目标热化学方程式,利用盖斯定律计算得到.
解答: 解:(1)反应方程式为:N2H4+2H2O2═N2+4H2O,0.4mol液态肼放出256.652KJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为
256.625kJ
0.4
=641.63kJ,所以反应的热化学方程式为:N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol,
故答案为:N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol;
(2)①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/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=-817.75kJ/mol,
而16g液态肼物质的量为0.5mol,与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量=0.5mol×817.75kJ/mol=408.875kJ,
故答案为:408.875.
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是氮气和水是无污染物质,故答案为:产物环保无污染;
(4)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=67.7kJ?mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ?mol-1
依据盖斯定律②×2-①得到,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O (g)△H=-1153.7kJ?mol-1;
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O (g)△H=-1153.7kJ?mol-1 ;
(5)①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ?mol-1
②
1
2
H2(g)+
1
2
F2(g)=HF(g)△H=-269kJ?mol-1
③H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ?mol-1
依据盖斯定律①-③×2+②×4得到:N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF (g)△H=-1135kJ?mol-1;
故答案为:N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF (g)△H=-1135kJ?mol-1.
点评:本题考查了热化学方程式的书写,盖斯定律的应用和反应热的计算,其中盖斯定律的应用一直是考查的热点,注意掌握,题目难度中等.
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