Question

在火箭推进器中装有强还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂过氧化氢，当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热．已知0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出 a kJ的热量．
（1）写出肼和过氧化氢的电子式：肼：

 

，过氧化氢：

 

；
（2）写出该反应的热化学方程式：

 

；
（3）已知H₂O（1）═H₂O（g）△H=+b kJ/mol，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是

 

 kJ．

Answer 1

考点：热化学方程式,有关反应热的计算

专题：化学反应中的能量变化

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，据此写出物质的电子式；
（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，得到反应的焓变．

解答： 解：（1）肼是氮原子和氮原子形成一个共价键，剩余价键和氢原子形成共价键，电子式为，双氧水为共价化合物，分子中存在两个氧氢键和一个O-O键，双氧水的电子式为：，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akJ的热量，1mol肼燃烧放热为2.5akJ；肼燃烧的热化学方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-2.5akJ/mol，
故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-2.5akJ/mol；
（3）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-2.5akJ/mol，
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+bkJ/mol；依据盖斯定律，①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-（2.5a+4b）kJ/mol，
则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水放热为（1.25a+2b）kJ，
故答案为：1.25a+2b．

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．