Question

在火箭推進(jìn)器中裝有還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑雙氧水H₂O₂，當(dāng)它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱量．已知0.4mol液態(tài)肼和足量雙氧水反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣時放出256.65KJ的熱量．
（1）上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑，除釋放出大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是

 

．
（2）寫出肼和雙氧水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（3）已知H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44KJ/mol，則16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應(yīng)生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是

 

．
（4）已知N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7KJ/mol，N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534KJ/mol，
則肼與NO₂完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．
（5）同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率較慢，有時還很不完全，測定反應(yīng)熱很困難．現(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應(yīng)是相同的”觀點來計算反應(yīng)熱．已知：P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H=-2 983.2kJ?mol^-1；P（s，紅磷）+5/4QUOTEO₂（g）=1/4QUOTEP₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ?mol^-1則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為

 

相同狀況下，能量狀態(tài)較低的是

 

；白磷的穩(wěn)定性比紅磷的

 

（填“高”或“低”）．

Answer 1

考點：有關(guān)反應(yīng)熱的計算,熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)分析判斷；
（2）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)號和單位；
（3）結(jié)合上述寫出的熱化學(xué)方程式和誰轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律合并寫出生成液態(tài)水時的熱化學(xué)方程式進(jìn)行計算；
（4）依據(jù)熱化學(xué)方程式的意義和蓋斯定律的內(nèi)容通過合并計算得到熱化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)蓋斯定律可以計算化學(xué)反應(yīng)的焓變，進(jìn)而書寫熱化學(xué)方程式，物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定．

解答： 解：（1）還原劑肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑H₂O₂，當(dāng)它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣，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)點是，產(chǎn)物為氮氣和水，無污染；故答案為：產(chǎn)物為氮氣和水，無污染；
（2）已知0.4mol液態(tài)肼和足量雙氧水反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣時放出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；
（3）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6KJ/mol；②H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44KJ/mol，
依據(jù)蓋斯定律①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（L）；△H=-817.6KJ/mol；化學(xué)方程式中32g全部反應(yīng)放熱817.6KJ，16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應(yīng)生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是408.8kJ，故答案為：408.8kJ．
（4）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
（5）紅磷轉(zhuǎn)化為白磷的化學(xué)方程式為：4P（s、紅磷）=P₄（s、白磷），可以看成是下列兩個反應(yīng)方程式的和：P₄O₁₀（s）=P₄（s、白磷）+5O₂（g）；△H=2983.2kJ?mol^-1
；4P（s、紅磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）；△H=-738.5×4kJ?mol^-1=-2954kJ?mol^-1；
根據(jù)蓋斯定律，白磷轉(zhuǎn)化為紅磷P₄（s、白磷）=4P（s、紅磷）的△H=-2954kJ?mol^-1+2983.2kJ/mol=-29.2KJ/mol，所以紅磷的能量低，較穩(wěn)定，
故答案為：P₄（s、白磷）=4P（s、紅磷），△H=-29.2KJ/mol；紅磷；低．

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫方法和注意問題，蓋斯定律的應(yīng)用，熱化學(xué)方程式的計算，題目較簡單．