Question

氮的化合物與生活、化工、國防等息息相關(guān)．
（1）“神舟九號(hào)”所用火箭推進(jìn)劑由液態(tài)肼（N₂H₄）和液態(tài)雙氧水組成，當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退�蒸氣，并放出大量熱．已知�?.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂退�蒸氣，并放�?56.65kJ的熱量．
①反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

 

．
②反應(yīng)中的氧化劑是：

 

（寫化學(xué)式）．
③當(dāng)有1mol氮?dú)馍�成時(shí)，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

N_A．
④此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是

 

．
（2）飲用水中的NO₃^- 主要來自于NH₄⁺．已知在微生物作用的條件下，NH₄⁺ 經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO₃₃^-．兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖，試寫出1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^-（aq）的熱化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）①根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則和注意問題寫出；注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)標(biāo)注，焓變的正負(fù)號(hào)和單位；
②依據(jù)元素化合價(jià)變化分析，元素化合價(jià)降低的物質(zhì)做氧化劑；
③依據(jù)化學(xué)方程式分析計(jì)算電子轉(zhuǎn)移；
④依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)分析判斷；
（2）由圖可知，第一步熱化學(xué)反應(yīng)為NH₄⁺ （aq）+1.5O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₂^- （aq）+H₂O（l）△H=-273 kJ?mol^-1，第二步熱化學(xué)反應(yīng)為NO₂^- （aq）+0.5O₂（g）=NO₃^- （aq））△H=-73kJ?mol^-1，利用蓋斯定律可計(jì)算1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）①已知0.4mol液態(tài)肼和足量雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂退�蒸氣時(shí)放出256.65KJ的熱量；肼和雙氧水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：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反應(yīng)中過氧化氫中 的氧元素化合價(jià)從-1價(jià) 變化為-2價(jià)，H₂O₂做氧化劑，肼中氮元素化合價(jià)升高做還原劑，故答案為：H₂O₂；
③依據(jù)化學(xué)方程式中元素化合價(jià)變化，每2mol過氧化氫反應(yīng)，生成1mol氮?dú)�，電子轉(zhuǎn)移4mol，電子數(shù)4N_A，故答案為：4；
④還原劑肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑H₂O₂，當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量的氮?dú)夂退�蒸氣，除釋放大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有很突出的優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，無污染，產(chǎn)物穩(wěn)定且不會(huì)污染環(huán)境，
故答案為：產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，產(chǎn)物穩(wěn)定且不會(huì)污染環(huán)境；
（2）由圖可知，第一步熱化學(xué)反應(yīng)為NH₄⁺ （aq）+1.5O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₂^- （aq）+H₂O（l）△H=-273 kJ?mol^-1①，
第二步熱化學(xué)反應(yīng)為NO₂^- （aq）+0.5O₂（g）=NO₃^- （aq））△H=-73kJ?mol^-1②，
由蓋斯定律可知①+②得1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的熱化學(xué)方程式為NH₄⁺ （aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^- （aq）+H₂O（l）△H=-346 kJ?mol^-1，
故答案為：NH₄⁺ （aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^- （aq）+H₂O（l）△H=-346 kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化，熱化學(xué)方程式書寫方法，氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算應(yīng)用，注意知識(shí)與題目信息的結(jié)合來解答，對(duì)學(xué)生能力要求較高題目難度中等．