Question

12．火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水．當(dāng)把0.1mol液態(tài)肼和足量的H₂O₂混合反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?3kJ的熱量（相當(dāng)于25℃、101kPa下測(cè)得的熱量）．
（1）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-830kJ/mol．
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是503kJ．
（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義．已知把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁＜0                    ①
途徑II：先制成水煤氣：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0   ②
再燃燒水煤氣：2CO（g）+O₂ （g）═2CO₂（g）△H₃＜0    ③
2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H₄＜0   ④
則△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的數(shù)學(xué)關(guān)系式是△H₁=△H₂+$\frac{1}{2}$（△H₃+△H₄）．

Answer 1

分析 （1）發(fā)生反應(yīng)：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，根據(jù)0.1mol液態(tài)肼放出的熱量，計(jì)算1mol液態(tài)肼放出的熱量，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)蓋斯定律，書寫肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式，再結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算16g液態(tài)肼反應(yīng)放出的熱量；
（3）已知：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁＜0 ①
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0 ②
2CO（g）+O₂ （g）═2CO₂（g）△H₃＜0 ③
2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H₄＜0 ④
根據(jù)蓋斯定律，②+$\frac{1}{2}$（③+④）可得：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g），反應(yīng)熱也有相應(yīng)關(guān)系．

解答 解：（1）反應(yīng)方程式為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.1mol液態(tài)肼放出83KJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為83kJ×$\frac{1mol}{0.1mol}$=830kJ，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-830kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-830kJ/mol；
（2）①N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-830kJ/mol；
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
根據(jù)蓋斯定律，①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1006kJ/mol；
16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量為：1006kJ×$\frac{16g}{32g}$=503kJ，
故答案為：503；
（3）（3）已知：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁＜0 ①
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0 ②
2CO（g）+O₂ （g）═2CO₂（g）△H₃＜0 ③
2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H₄＜0 ④
根據(jù)蓋斯定律，②+$\frac{1}{2}$（③+④）可得：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g），所以△H₁=△H₂+$\frac{1}{2}$（△H₃+△H₄），
故答案為：△H₁=△H₂+$\frac{1}{2}$（△H₃+△H₄）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式書寫、反應(yīng)熱計(jì)算、蓋斯定律應(yīng)用等，難度不大，注意對(duì)蓋斯定律的理解與應(yīng)用．