Question

7．火箭推进器中装有还原剂肼（N₂H₄，又名联氨）和强氧化剂过氧化氢（H₂O₂），当它们混合时，立即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热．
（1）写出过氧化氢的电子式；肼的结构式；
（2）已知0.4mol液态肼和足量液态过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气时放出256.6KJ的热量，写出反应的热化学方程式N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.5kJ/mol；
（3）火箭推进器中的氧化剂还可以用NO₂代替．已知有以下反应：
①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H₁=+67.7KJ/mol
②N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534KJ/mol
写出肼与NO₂反应的热化学方程式2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
（4）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生成N₂和H₂O，对环境无污染．

Answer 1

分析 （1）肼分子式为NH₂-NH₂，每个氮原子形成三个化学键，过氧化氢分子式H₂O₂，每个氧原子形成两个共价键，据此书写；
（2）依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和反应焓变；
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式；
（4）肼燃烧生成氮气和水．

解答 解：（1）过氧化氢分子式H₂O₂，每个氧原子形成两个共价键，分子的电子式为：；肼分子式为NH₂-NH₂，每个氮原子形成三个化学键，结构式为：；
故答案为：；；
（2）0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，32g肼燃烧放热641.625kJ；肼燃烧的热化学方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.5kJ/mol；
（3）已知①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7KJ/mol，
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534KJ/mol，
依据盖斯定律②×2-①得到肼与NO₂完全反应的热化学方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7KJ/mol；
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
（4）肼燃烧生成氮气和水，除释放大量热和快速产生大量气体外，生成的物质无污染．
故答案为：生成N₂和H₂O，对环境无污染．

点评 本题考查了化学反应能量变化的计算应用，物质结构分析判断，盖斯定律的计算，热化学方程式书写方法，题目难度中等．