Question

在火箭推进器中装有强还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂（H₂O₂），当它们混合时，即产生大量的N₂和水蒸气，并放出大量热．已知0.4mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量．
（1）写出该反应的热化学方程式

 

．
（2）已知H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44kJ?mol^-1，则16g液态肼燃烧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剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是

 

．
（4）已知N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7kJ?mol^-1，N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O （g）；△H=-534kJ?mol^-1，根据盖斯定律写出肼与NO₂完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式

 

．
（5）已知：N₂（g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H=+67.7kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H=-543kJ/mol

1

2

H₂（g）+

1

2

F2 （g）=HF（g）△H=-269kJ/mol
H₂（g）+

1

2

O₂ （g）=H₂O（g）△H=-242kJ/mol
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：

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,有关反应热的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）计算1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量，可写出反应的热化学方程式；
（2）根据盖斯定律书写计算；
（3）根据燃烧产物无污染来分析；
（4）依据热化学方程式的意义和盖斯定律的内容通过合并计算得到热化学方程式；
（5）依据热化学方程式的意义和盖斯定律的内容通过合并计算得到热化学方程式；

解答： 解：（1）0.4mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量641.625kJ，则热化学方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1，
故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1；
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1，
依据盖斯定律①-②×4得到，N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.625 kJ?mol^-1；
16g液态肼物质的量为0.5mol，燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是：
817.625 kJ×0.5=408.8KJ；
故答案为：408.8；   
（3）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：生成物为氮气和水，不污染空气．；
故答案为：生成N₂和H₂O，对环境无污染；
（4）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依据盖斯定律：②×2-①得到：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；
（5）①N₂（g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H=-543kJ/mol
③

1

2

H₂（g）+

1

2

F2 （g）=HF（g）△H=-269kJ/mol
④H₂（g）+

1

2

O₂ （g）=H₂O（g）△H=-242kJ/mol
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，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计算和盖斯定律的计算应用，理解实质，掌握基础是解题关键，题目较简单．