Question

在火箭推進器中裝有還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑H₂O₂，當它們混合時，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生成氮氣和水蒸氣時放出256.65KJ的熱量．
（1）寫出肼和過氧化氫的結構式  肼______，過氧化氫______．
（2）上述反應應用于火箭推進劑，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______．
（3）寫出肼和雙氧水反應的熱化學方程式______．
（4）已知H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44KJ/mol，則16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是______．
（5）發(fā)射衛(wèi)星時可用肼（N₂H₄）為燃料和二氧化氮做氧化劑，兩者反應生成氮氣和氣態(tài)水．已知：
N₂ （g）+2O₂（g）=2NO₂ （g）△H=+67.7kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H=-543kJ/mol
H₂ （g）+F₂（g）=HF （g）△H=-538kJ/mol
2H₂ （g）+O₂ （g）=2H₂O （g）△H=-484kJ/mol
則肼與NO₂完全反應的熱化學方程式為______．有人認為若用F₂ （g）代替二氧化氮作氧化劑，則反應釋放能量更大，N₂H₄ （g）和F₂ （g）反應的熱化學方程式：______．

Answer 1

（1）N₂H₄中N原子之間形成1對共用電子對，N原子H原子質量形成1對共用電子對，結構式為



；
H₂O₂中O原子之間形成1對共用電子對，O原子與H原子之間形成1對共用電子對，結構式為H-O-O-H，
故答案為：



；H-O-O-H；

（2）肼（N₂H₄）和H₂O₂反應，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；
（3）0.4mol液態(tài)肼和足量雙氧水反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.65KJ的熱量，1mol液態(tài)肼放出的熱量為256.65kJ×

1mol

0.4mol

=641.625kJ，
該反應熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
（4）已知：①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol，
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44KJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律，①-②×4得N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-817.625kJ/mol，
16g液態(tài)肼的物質的量為

16g

32g/mol

=0.5mol，完全反應生成液態(tài)水時放出的熱量為0.5mol×817.625kJ/mol=408.8k，J
故答案為：408.8kJ；
（5）已知：Ⅰ、N₂ （g）+2O₂（g）=2NO₂ （g）△H=+67.7kJ/mol
Ⅱ、N₂H₄（g）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H=-543kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，Ⅱ×2-Ⅰ得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1153.7KJ/mol，
已知：Ⅰ、N₂H₄（g）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O （g）△H=-543kJ/mol
Ⅱ、H₂ （g）+F₂（g）=2HF （g）△H=-538kJ/mol
Ⅲ、2H₂ （g）+O₂ （g）=2H₂O （g）△H=-484kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ-Ⅲ+Ⅱ×2得N₂H₄（g）+2F₂ （g）═N₂（g）+4HF （g）△H=-1135KJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1153.7KJ/mol；
N₂H₄（g）+2F₂ （g）═N₂（g）+4HF （g）△H=-1135KJ/mol．