题目内容

(1)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.当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出257.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量).
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
 

(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g),△H=-24.8kJ/mol;
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g),△H=-47.4kJ/mol;
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g),△H=+640.5kJ/mol.
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:
 
考点:用盖斯定律进行有关反应热的计算,热化学方程式
专题:化学反应中的能量变化
分析:(1)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;
②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol;依据盖斯定律计算分析得到;
③依据产物判断生成物质无污染;
(2)利用盖斯定律解答,从待求反应出发,分析待求反应中的反应物和生成物在已知反应中的位置,通过相互加减可得.
解答: 解:(1)①反应方程式为:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,0.4mol液态肼放出257.7KJ的热量,则1mol液态肼放出的热量为
257.7KJ
0.4
=644.25kJ,
所以反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-644.25kJ/mol,
故答案为:N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-644.25kJ/mol;
②已知
①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-644.25kJ/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=-820.25KJ/mol:则16g液态肼物质的量=
16g
32g/mol
=0.5mol;
与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量410.125KJ,
故答案为:410.125KJ;
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产物为氮气和水,是空气成分不会造成环境污染,
故答案为:产物不会造成环境污染;
(2)已知
①Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.4kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol
据盖斯定律,①×3-②-③×2得:6CO(g)+6FeO(s)═6Fe(s)+6CO2(g)△H=3×(-24.8kJ/mol)-(-47.4kJ/mol)-2×(+640.5kJ/mol)=-1308.0kJ/mol
将上面的方程式除以6得:CO(g)+FeO(s)═Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol,
故答案为:CO(g)+FeO(s)═Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol.
点评:本题考查热化学方程式的书写,盖斯定律的计算判断,反应热的计算应用,注意盖斯定律的应用,题目难度中等.
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