Question

6．在火箭推進器中裝有強還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑過氧化氫．當它們混合時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256kJ的熱量．
（1）寫出肼的結構式，過氧化氫的電子式．
（2）寫出該反應的熱化學方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-640KJ/mol．
（3）已知H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，則16g液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量為408kJ．
（4）上述反應用于火箭推進劑，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是：生成物無污染．
（5）發(fā)射衛(wèi)星可用氣態(tài)肼為燃料，二氧化氮做氧化劑，兩者反應生成氮氣和水蒸氣．
已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1  …①
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ•mol^-…②
請選擇書寫氣態(tài)肼和二氧化氮反應的熱化學方程式的計算表達式可以為：C
A．①-②×2B．①×2-②C．②×2-①D．②-①×2．

Answer 1

分析 （1）肼分子式為NH₂-NH₂，每個氮原子形成三個化學鍵，過氧化氫分子式H₂O₂，每個氧原子形成兩個共價鍵，依據(jù)結構寫出物質(zhì)的結構式；
（2）依據(jù)熱化學方程式書寫方法寫出，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應焓變；
（3）依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到熱化學方程式，得到反應的焓變；
（4）肼燃燒生成氮氣和水；
（5）根據(jù)蓋斯定律來計算焓變并根據(jù)熱化學方程式的書寫方法來書寫．

解答 解：（1）肼分子式為NH₂-NH₂，每個氮原子形成三個化學鍵，結構式為：；過氧化氫分子式H₂O₂，每個氧原子形成兩個共價鍵，分子結構為：；
故答案為：；；
（2）0.4mol液態(tài)肼與足量過氧化氫反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256kJ的熱量，32g肼燃燒放熱640kJ；肼燃燒的熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-640kJ/mol；
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-640kJ/mol；
（3）已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1 …①
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ•mol^-…②；
依據(jù)蓋斯定律，①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-816kJ/mol
則16g液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應生成氮氣和液態(tài)水放熱時408KJ；
故答案為：408；
（4）肼燃燒生成氮氣和水，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，生成的物質(zhì)無污染；
故答案為：生成物無污染；
（5）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g），△H=+67.7KJ•mol^-1；
N₂ （g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H₁=67.7kJ/mol ①
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H₂=一534kJ/mol ②
結結合蓋斯定律②×2-①得到肼與NO₂反應的熱化學方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；
故答案為：C．

點評 本題考查了化學反應能量變化的計算應用，物質(zhì)結構分析判斷，蓋斯定律的計算，熱化學方程式書寫方法，題目難度中等，側(cè)重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力．