题目内容

发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：

N2(g)+2O2(g)2NO2(g)  ΔH1=+67.7 kJ· mol-1

N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)  ΔH2=-534 kJ· mol-1

试计算1 mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为______________kJ，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式__________________________________________。

解析：根据盖斯定律，在反应物中消去O2可得到N2H4和NO2的反应,令②×2-①得 2N2H4(g)-N2(g)2N2(g)+4H2O(g)-2NO2(g)

整理得：2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g)  ΔH=2ΔH2-ΔH1=-534 kJ mol-1×2-67.7 kJ· mol-1=-1 135.7 kJ mol-1。

则1 mol N2H4反应放出的热量为=567.85 kJ

答案：567.85  2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(g)  ΔH=-1 135.7 kJ·mol-1


练习册系列答案
相关题目
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）发射卫星时可用肼（N2H4）作燃料，其方程式为：
N2H4+O2=N2+2H2O，若将此反应设计成如右图所示的原电池装置，请回答：
①负极反应式为：
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
；
②工作一段时间后正极附近溶液的pH变化为
增大
增大
（填“增大”“减小”或“不变”）；
③若用该电池电解以石墨为电极的100mL氯化铜溶液，一段时间后，两极均收集到2.24L气体（已换算成标准状况下的体积），则原溶液中Cu2+的物质的量浓度为
0.5 mol?L-1
0.5 mol?L-1
．
（2）在25℃时，向浓度均为0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2 混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成
Cu（OH）2
Cu（OH）2
沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为
Cu2++2NH3?H20=Cu（OH）2↓+2NH4+
Cu2++2NH3?H20=Cu（OH）2↓+2NH4+
．（已知25℃Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）．
（3）在25℃时，将a mol?L-1的氨水与0.01mol?L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH4+）=c（Cl-），则溶液显
中
中
性（填“酸”“碱”或“中”），用含a的代数式表示NH3?H2O的电离常数kb=
10-9
a-0.01
10-9
a-0.01
．
已知在发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料和NO2作氧化剂，两者反应生成N2和水蒸气．又知：
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ?mol-1
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）；△H=-534kJ?mol-1
则肼与NO2反应的热化学方程式为（　　）
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-1
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-543kJ?mol-1
1
2
H2（g）+
1
2
F2（g）=HF（g）△H=-269kJ?mol-1
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ?mol-1
（1）肼和二氧化氮反应的热化学方程式为
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O （g）△H=-1153.7kJ?mol-1
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O （g）△H=-1153.7kJ?mol-1

（2）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为
2N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF （g）△H=-1135kJ?mol-1
2N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF （g）△H=-1135kJ?mol-1
．
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，并放出大量的热量．已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量．
（1）写出肼和过氧化氢的结构式  肼
，过氧化氢
H-O-O-H
H-O-O-H
．
（2）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
产物为氮气和水，无污染
产物为氮气和水，无污染
．
（3）写出肼和双氧水反应的热化学方程式
N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol
N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol
．
（4）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
408.8kJ
408.8kJ
．
（5）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
H2 （g）+F2（g）=HF （g）△H=-538kJ/mol
2H2 （g）+O2 （g）=2H2O （g）△H=-484kJ/mol
则肼与NO2完全反应的热化学方程式为
2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1153.7KJ/mol
2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1153.7KJ/mol
．有人认为若用F2 （g）代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，N2H4 （g）和F2 （g）反应的热化学方程式：
N2H4（g）+2F2（g）═N2（g）+4HF（g）△H=-1135KJ/mol
N2H4（g）+2F2（g）═N2（g）+4HF（g）△H=-1135KJ/mol
．
（1）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-1
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-543kJ?mol-1
1
2
H2（g）+
1
2
F2（g）=HF（g）△H=-269kJ?mol-1
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ?mol-1
①肼和NO2反应的热化学方程式为
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1153.7 kJ?mol-1
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1153.7 kJ?mol-1
．
②有人认为若用氟气代替NO2作氧化剂，则反应释放的能量更大，肼和氟气反应的热化学方程式为：
N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g）△H=-1135 kJ?mol-1
N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g）△H=-1135 kJ?mol-1
．
（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高．一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽．其中固体电解质是掺杂了Y2O3（Y：钇）的ZrO2（Zr：锆） 固体，它在高温下能传导O2-离子．以戊烷（C5H12）代表汽油，完成下列问题：
①电池反应方程式为
C5H12+8O2→5CO2+6H2O
C5H12+8O2→5CO2+6H2O
；
②放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向
负
负
极移动（填“正”或“负”）；
③以此电源电解足量的CuSO4溶液，当阳极产生气体0.56L（已换算为标况）时，阴极产物的质量为
3.2
3.2
 g，若电解后溶液体积为1L，则溶液的pH约为
1
1
，电解过程中燃料电池内转移的电子为
0.1
0.1
mol．

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