Question

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，將這二種物質(zhì)混合時可發(fā)生如下反應(yīng)：N₂H₄+2H₂O₂?N₂+4H₂O，已知0.4mol液態(tài)肼和足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸汽，放�?56.6kJ的熱量．
（1）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．
（2）又已知：H₂O（l）?H₂O（g）；△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼和足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是

 

kJ．
（3）此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有很大的優(yōu)點(diǎn)是

 

（4）事實(shí)證明，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是

 

A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0
以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其負(fù)極反應(yīng)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計算,電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式

專題：

分析：（1）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；
（2）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；
（3）根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)分析判斷；
（4）常溫下屬于氧化還原反應(yīng)的放熱反應(yīng)，可設(shè)計為原電池，存在元素化合價變化的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；
氫氧燃料堿性電池中，負(fù)極上氫氣失去電子．

解答： 解：（1）已知0.4mol液態(tài)肼和足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸汽，放�?56.6kJ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=-641.5KJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.5KJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.5KJ/mol；
②H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44KJ/mol，408.8KJ；
由蓋斯定律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817.5KJ，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，放出的熱量是408.75KJ，
故答案為：408.75；
（3）強(qiáng)還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水，當(dāng)它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮?dú)夂退�蒸汽，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�，無污染；
故答案為：產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，無污染；
（4）A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0，為氧化還原反應(yīng)，但為吸熱反應(yīng)，不能設(shè)計為原電池，故A錯誤；
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0，不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計為原電池，故B錯誤；
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0，為氧化還原反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，能設(shè)計為原電池，故C正確；
以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，氫氧燃料堿性電池中，負(fù)極上氫氣失去電子，負(fù)極反應(yīng)為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
故答案為：C；H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．

點(diǎn)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，原電池和燃料電池的電極反應(yīng)，明確原電池與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系及負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大．