Question

16．火箭推进器中盛有强还原性液态肼（N₂H₄）和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即生成大量氮气和水蒸气，并放出大量的热，已知0.4moL液态肼与过量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65KJ的热量：
（1）该反应的热化学方程式为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（2）又已知：H₂O（g）→H₂O（L）△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408.8kJ．
（3）此反应应用于火箭推进，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生成物不会污染大气．
（4）已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量121kJ，其它相关数据如表：

	O=O（g）	H-H（g）	H-O（g）
1mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ	496	X	463

则表中X为436．

Answer 1

分析 （1）反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，根据0.4mol液态肼放出的热量，计算1mol液态肼放出的热量，进而写出热化学方程式；
（2）结合上述写出的热化学方程式和谁转化的热化学方程式，根据盖斯定律合并写出生成液态水时的热化学方程式进行计算；
（3）依据反应N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）的产物是氮气和水分析该反应的优点；
（4）1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ，故2mol氢气燃烧生成2mol液态水时放出热量为$\frac{2mol×2g/mol}{1g}$×143kJ=572kJ，18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量，2mol液态水变为气态水吸收的热量为$\frac{2mol×18g/mol}{18g}$×44kJ=88kJ，故2mol氢气燃烧生成2mol气态水时放出热量为572kJ-88kJ=484kJ，反应物的总键能-生成物的总键能=反应热，据此计算．

解答 解：（1）反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.4mol液态肼放出256.65KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为$\frac{256.65KJ}{0.4}$=641.625kJ，
所以反应的热化学方程式为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol，
故答案为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
②H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ/mol；
依据盖斯定律①+②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）；△H=-817.625kJ/mol；
热化学方程式中32g全部反应放热817.625kJ，16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量为：817.625kJ×$\frac{1}{2}$=408.8kJ，
故答案为：408.8KJ；
（3）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，除释放大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的优点是，产物为氮气和水，清洁无污染，
故答案为：生成物不会污染大气；
（4）1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ，故2mol氢气燃烧生成2mol液态水时放出热量为$\frac{2mol×2g/mol}{1g}$×143kJ=572kJ，18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量，2mol液态水变为气态水吸收的热量为$\frac{2mol×18g/mol}{18g}$×44kJ=88kJ，故2mol氢气燃烧生成2mol气态水时放出热量为572kJ-88kJ=484kJ，故热化学方程式为2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484kJ/mol，所以2xkJ/mol+496kJ/mol-4×463kJ/mol=-484kJ/mol，解得x=436，
故答案为：436．

点评 本题考查了热化学方程式的书写、有关反应热的计算，题目难度中等，注意盖斯定律的应用，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．