Question

10．2016年10月17日7时30分，神舟十一号载人飞船成功升空．在发射“神舟”号的火箭推进器中装有肼（N₂H₄）和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热．已知0.4mol液态肼和0.8mol液态H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.72kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得的热量）．
（1）反应的热化学方程式为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8KJ/mol．其中氧化剂是H₂O₂
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△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408.9kJ．
（3）若反应中当有1molN₂生成时转移的电子物质的量是4mol
（4）此反应用于火箭推进，除释放大量热和产生气体外，还有一个很大的优点是产物不会造成环境污染．

Answer 1

分析 （1）由信息可知，0.4mol液态肼和0.8mol液态H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.72kJ的热量，则1mol液态肼和液态H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出热量为$\frac{256.72kJ}{0.4}$=641.8kJ，且N元素的化合价升高，O元素的化合价降低；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
由盖斯定律可知，①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（l）；
（3）N元素的化合价由-2价升高为0；
（4）该反应的产物均无毒、无害．

解答 解：（1）由信息可知，0.4mol液态肼和0.8mol液态H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.72kJ的热量，则1mol液态肼和液态H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出热量为$\frac{256.72kJ}{0.4}$=641.8kJ，则热化学方程式为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol；O元素的化合价降低，氧化剂为H₂O₂，
故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol；H₂O₂；
（2）（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
由盖斯定律可知，①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（l）△H=（-641.8 KJ/mol）-（44kJ/mol）×4=-817.8kJ/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$\frac{16g}{32g/mol}$×（817.8kJ/mol）=408.9kJ，
故答案为：408.9；
（3）当有1molN₂生成时转移的电子物质的量是1mol×2×（2-0）=4mol，故答案为：4mol；
（4）此反应用于火箭推进，除释放大量热和产生气体外，还有一个很大的优点是产物不会造成环境污染，
故答案为：产物不会造成环境污染．

点评 本题考查热化学方程式，为高频考点，把握反应中能量变化、盖斯定律的应用、氧化还原反应等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意焓变与热量的关系，题目难度不大．