Question

已知：
①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H₂=-534kJ/mol
③

1

2

H₂（g）+

1

2

F₂（g）=HF （g）△H₃=-269kJ/mol
④H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O （g）△H₄=-242kJ/mol
⑤H₂O（l）═H₂O（g）△H₅=+44kJ?mol^-1
在火箭推進器中裝有強還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑（H₂O₂），當它們混合時，即產生大量的N₂和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態(tài)肼和足量H₂O₂反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量．
（1）寫出液態(tài)肼和足量H₂O₂反應的熱化學方程式

 

．
（2）上述反應應用于火箭推進劑，除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是

 

．
（3）16g氣態(tài)肼燃燒生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是

 

kJ．
（4根據(jù)蓋斯定律寫出肼與NO₂完全反應生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式

 

．
（5）有人認為若用氟代替二氧化氮作氧化劑，則反應釋放能量更大，肼和氟反應的熱化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,有關反應熱的計算,熱化學方程式

專題：

分析：（1）0.4mol液態(tài)肼和足量液態(tài)H₂O₂反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.64kJ的熱量，1mol液態(tài)肼完全反應放出的熱量=

256.64KJ

0.4mol

=641.6kJ/mol；
（2）依據(jù)反應N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）的產物是氮氣和水分析該反應的優(yōu)點．
（3）求出肼的物質的量，然后根據(jù)蓋斯定律來分析；
（4）根據(jù)蓋斯定律計算焓變，并書寫熱化學方程式．
（5）依據(jù)熱化學方程式，結合目標熱化學方程式，利用蓋斯定律計算得到．

解答： 解：I．（1）0.4mol液態(tài)肼和足量液態(tài)H₂O₂反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.64kJ的熱量，1mol液態(tài)肼完全反應放出的熱量=

256.64KJ

0.4mol

=641.6kJ/mol，其熱化學反應方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ/mol；
（2）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(yōu)點是，產物為氮氣和水，清潔無污染，
故答案為：生成N₂和H₂O，對環(huán)境無污染；
（3）已知：②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H₂=-534kJ/mol
          ⑤H₂O（l）═H₂O（g）△H₅=+44kJ?mol^-1
將①-②×2可得：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=（-534kJ/mol）-2×（44KJ/mol）=-622KJ/mol，
即1mol肼燃燒生成氮氣和液態(tài)水時放熱622KJ，而16g肼的物質的量n=

16g

32g/mol

=0.5mol，故0.5mol肼燃燒生成液態(tài)水時放熱311KJ，故答案為：311；
（4）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g），△H=+67.7KJ?mol^-1；
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O （g），△H=-534KJ?mol^-1
將方程式2②-①得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=2（-534KJ?mol^-1）-（+67.7KJ?mol^-1）=-1135.7kJ?mol^-1，
故答案為：2N₂H₄（g）+2 NO₂ （g）═3N₂（g）+4 H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1；
（5）②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ?mol^-1
③

1

2

H₂（g）+

1

2

F₂（g）=HF（g）△H=-269kJ?mol^-1
④H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律②-④×2+③×4得到：N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1126kJ?mol^-1；
故答案為：N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1126kJ?mol^-1．

點評：本題考查了熱化學方程式的計算和蓋斯定律的計算應用，理解實質，掌握基礎是解題關鍵，題目較簡單．