Question

發射宇宙飛船的火箭推進器中盛有強還原劑液態肼（N₂H₄）和強氧化劑液態雙氧水．當把0.4mol液態肼和0.8mol H₂O₂混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.7kJ的熱量．
（1）反應的熱化學方程式為

N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ?mol^-1

．
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．則16g液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是

408.875

kJ．
（3）此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優點是

產物為氮氣和水，無污染

．
（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，根據蓋斯定律寫出肼與NO₂完全反應生成氮氣和氣態水的熱化學方程式

2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）根據0.4mol液態肼放出的熱量，計算1mol液態肼放出的熱量，然后根據熱化學方程式的書寫方法寫出熱化學方程式；
（2）結合（1）的熱化學方程式和H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，根據蓋斯定律合并寫出生成液態水時的熱化學方程式進行計算；
（3）依據反應產生的物質性質分析判斷；
（4）據蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當的系數進行加減構造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數，進行相應的加減；

解答：解：（1）0.4mol液態肼放出256.652KJ的熱量，則1mol液態肼放出的熱量為

256.7kJ

0.4

═614.75kJ，所以反應的熱化學方程式為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-614.75kJ/mol，
故答案為：N₂H₄ （l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ?mol^-1
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.675KJ/mol；
      ②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44KJ/mol，
依據蓋斯定律①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（L）△H=-817.75KJ/mol；化學方程式中32g全部反應放熱817.675KJ，16g液態肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態水時，放出的熱量是408.875KJ，
故答案為：408.875；
（3）還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑H₂O₂，當它們混合時，即產生大量的氮氣和水蒸氣，除釋放大量熱量和快速產生大量氣體外，還有很突出的優點是，產物為氮氣和水，無污染；
故答案為：產物為氮氣和水，無污染；
（4）①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
     ②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O （g）；△H=-534kJ?mol^-1
由蓋斯定律，②×2-①得 2N₂H₄（g）+2NO₂ （g）═3N₂（g）+4 H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂ （g）═3N₂（g）+4 H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫方法和注意問題，蓋斯定律的應用，熱化學方程式的計算，題目難度中等．