Question

3．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)它們混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退�蒸氣，并放出大量的熱．已�?.4mol液態(tài)肼與足里的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.652kJ的熱量．
（1）此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol．
（2）又己知H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ/mol，則16g液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為408.815kJ．
（3）此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大最熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物無(wú)污染．
（4）發(fā)射衛(wèi)星可用氣態(tài)肼（N₂H₄）作燃料，二氧化氮作氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退�蒸氣．已知�?br />N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=67.7kJ•mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ•mol^-1
氣態(tài)肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1135.7 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)方程式為：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，根據(jù)0.4mol液態(tài)肼放出的熱量，計(jì)算1mol液態(tài)肼放出的熱量，進(jìn)而寫(xiě)出熱化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)蓋斯定律合并寫(xiě)出生成液態(tài)水時(shí)的熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（3）依據(jù)反應(yīng)N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）的產(chǎn)物是氮?dú)夂退�分析該反�?yīng)的優(yōu)點(diǎn)；
（4）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）．

解答 解：（1）反應(yīng)方程式為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.4mol液態(tài)肼放出256.652KJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為$\frac{265.652KJ}{0.4}$=641.63kJ，
所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.63kJ/mol；
②H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律①+②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）；△H=-817.63kJ/mol；
熱化學(xué)方程式中32g全部反應(yīng)放熱817.63kJ，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：817.63kJ×$\frac{1}{2}$=408.815kJ，
故答案為：408.815；
（3）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�，清潔無(wú)污染，
故答案為：產(chǎn)物無(wú)污染；
（4）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l），△H=-1135.7 kJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1135.7 kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度中等，注意蓋斯定律的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．