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                                 ①

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

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:__________________________________________。

思路解析:由题意可知:

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

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

根据盖斯定律,为在反应物中消去O2并得到N2H4和NO2的反应。

令②×2-①得:

2 N2H4(g)-N2(g)2N2(g)+4H2O(g)-2NO2(g);

ΔH=2ΔH2-ΔH1,整理得:

2 N2H4(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 

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


练习册系列答案
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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
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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