Question

（1）在火箭推進(jìn)器中裝有強(qiáng)還原劑肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑過氧化氫，當(dāng)它們混合時，即產(chǎn)生大量氧氣和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.65kJ的熱量．
①寫出熱化學(xué)方程式

 

．
②已知H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，則64g液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時，放出的熱量是

 

 kJ．
（2）已知拆開1molN≡N鍵，1molH-H鍵，1molN-H鍵分別需要的能量是a kJ、b kJ、c kJ，則N₂與H₂反應(yīng)生成NH₃的熱化學(xué)方程式為：

 

（3）已知：N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1①
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ?mol^-1②

1

2

H₂（g）+

1

2

F₂（g）═HF（g）△H=-269kJ?mol^-1③
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-242kJ?mol^-1④
①寫出肼（N₂H₄）和NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
②有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，則反應(yīng)釋放的能量更大，肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

（4）將V₁mL1.0mol/L HCl溶液和V₂mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示（實(shí)驗(yàn)中始終保持V₁+V₂=50mL）．填寫下列空白：
①做該實(shí)驗(yàn)時環(huán)境溫度

 

22℃（填＞、＜、=）
②NaOH溶液的濃度約為

 

mol/L．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：

分析：（1）①根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和計(jì)算對應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出；
②根據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式來書寫；
（2）化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，形成新化學(xué)鍵放出能量，根據(jù)方程式計(jì)算分別吸收和放出的能量，以此計(jì)算反應(yīng)熱并判斷吸熱還是放熱；
（3）①依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到；
②依據(jù)熱化學(xué)方程式，結(jié)合目標(biāo)熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律計(jì)算得到；
（4）①從圖示觀察的起始溫度即為實(shí)驗(yàn)時的溫度；
②由圖可知，恰好反應(yīng)時參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，以此求出兩者的體積比值、計(jì)算NaOH濃度．

解答： 解：（1）①0.4mol液態(tài)肼和足量H₂O₂反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.65kJ的熱量，1mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)時放出的熱量641.625kJ，則熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=641.625 kJ?mol^-1，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1；
②因①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1，②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1，根據(jù)蓋斯定律，①-②×4，得N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.625 kJ?mol^-1，所以64g液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時，放出的熱量為1635.25kJ，
故答案為：1635.25；
（2）在反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×bkJ+akJ=（a+3b）kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×ckJ=6ckJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量為=（a+3b）kJ-6ckJ，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-（6c-a-3b）kJ?mol^-1；
（3）①由熱化學(xué)方程式和蓋斯定律可知，
①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=67.7kJ?mol^-1
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律②×2-①得到，2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O （g）△H=-1153.7kJ?mol^-1；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O （g）△H=-1153.7kJ?mol^-1 ；
②由已知熱化學(xué)方程式和蓋斯定律可知，
①N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ?mol^-1
②

1

2

H₂（g）+

1

2

F₂（g）=HF（g）△H=-269kJ?mol^-1
③H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律①-③×2+②×4得到：2N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1135kJ?mol^-1；
故答案為：2N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF （g）△H=-1135kJ?mol^-1；
（4）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖2所示內(nèi)容，可以知道該實(shí)驗(yàn)開始時溫度一定是低于22℃，故答案為：＜；
②恰好反應(yīng)時參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，所以V₁/V₂=3/2；
設(shè)恰好反應(yīng)時氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是n．
             HCl+NaOH═NaCl+H₂O
             1              1
        1.0mol?L^-1×0.03L    n
則n=1.0mol?L^-1×0.03L=0.03mol，
所以濃度C=

0.03mol

0.02L

=1.5mol/L；
故答案為：1.5．

點(diǎn)評：本題考查了熱化學(xué)方程式的計(jì)算和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，結(jié)合中和反應(yīng)考查了同學(xué)們觀察分析問題的能力，以及利用化學(xué)方程式計(jì)算的能力，比較綜合，要認(rèn)真分析解答理解實(shí)質(zhì)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．