Question

10．2016年10月17日7時30分，神舟十一號載人飛船成功升空．在發(fā)射“神舟”號的火箭推進器中裝有肼（N₂H₄）和過氧化氫，當兩者混合時即產(chǎn)生氣體，并放出大量的熱．已知0.4mol液態(tài)肼和0.8mol液態(tài)H₂O₂混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.72kJ的熱量（相當于25℃、101kPa下測得的熱量）．
（1）反應的熱化學方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8KJ/mol．其中氧化劑是H₂O₂
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是408.9kJ．
（3）若反應中當有1molN₂生成時轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量是4mol
（4）此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和產(chǎn)生氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是產(chǎn)物不會造成環(huán)境污染．

Answer 1

分析 （1）由信息可知，0.4mol液態(tài)肼和0.8mol液態(tài)H₂O₂混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.72kJ的熱量，則1mol液態(tài)肼和液態(tài)H₂O₂混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出熱量為$\frac{256.72kJ}{0.4}$=641.8kJ，且N元素的化合價升高，O元素的化合價降低；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
由蓋斯定律可知，①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（l）；
（3）N元素的化合價由-2價升高為0；
（4）該反應的產(chǎn)物均無毒、無害．

解答 解：（1）由信息可知，0.4mol液態(tài)肼和0.8mol液態(tài)H₂O₂混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.72kJ的熱量，則1mol液態(tài)肼和液態(tài)H₂O₂混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出熱量為$\frac{256.72kJ}{0.4}$=641.8kJ，則熱化學方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol；O元素的化合價降低，氧化劑為H₂O₂，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol；H₂O₂；
（2）（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.8 KJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，
由蓋斯定律可知，①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l═N₂（g）+4H₂O（l）△H=（-641.8 KJ/mol）-（44kJ/mol）×4=-817.8kJ/mol，
則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是$\frac{16g}{32g/mol}$×（817.8kJ/mol）=408.9kJ，
故答案為：408.9；
（3）當有1molN₂生成時轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量是1mol×2×（2-0）=4mol，故答案為：4mol；
（4）此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和產(chǎn)生氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是產(chǎn)物不會造成環(huán)境污染，
故答案為：產(chǎn)物不會造成環(huán)境污染．

點評 本題考查熱化學方程式，為高頻考點，把握反應中能量變化、蓋斯定律的應用、氧化還原反應等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意焓變與熱量的關系，題目難度不大．