Question

（8分）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N₂H₄）和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256KJ的热量。

（1）液态肼（N₂H₄）和液态双氧水反应的热化学方程式为                       。

（2）又已知H₂O(l)＝H₂O(g)；ΔH=+44kJ/mol。则8g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是            kJ。

（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是                                     。

（4）已知N₂(g) + 2O₂(g) ==== 2NO₂(g)                   ΔH=+67.7kJ/mol

N₂H₄(g) + O₂(g) ==== N₂(g) + 2H₂O(g)            ΔH=－534kJ/mol

则肼与NO₂完全反应生成氮气和液态水的热化学方程式                 。

 

Answer 1

【答案】

（1）N₂H₄(l) +2 H₂O₂(l)= N₂(g)+4 H₂O(g)  ΔH=－640kJ/mol

（2）204

（3）产物是氮气和水，无污染

（4）2N₂H₄(g）+ 2NO₂(g）= 3N₂(g）+ 4H₂O（l),△H = -1311.7 kJ/mol

【解析】（1）考查热化学方程式的书写。0.4mol液态肼完全燃烧，放出的热量是256KJ，则1mol完全燃烧放出的热量是256KJ×2.5＝640kJ，所以热化学方程式为N₂H₄(l) +2 H₂O₂(l)=N₂(g)+4 H₂O(g)  ΔH=－640kJ/mol。

（2）根据（1）可知8g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是640kJ×8/32＝160kJ，同时生成气态水1mol，1mol气态水变成液态水又放出44kJ的热量，所以最终放出的热量是160kJ＋44kJ＝204kJ。

（3）根据反应式可知，肼的燃烧产物是氮气和水，无污染。

（4）考查盖斯定律的应用。根据反应①N₂(g) + 2O₂(g) ==== 2NO₂(g)、反应②N₂H₄(g) + O₂(g) ==== N₂(g) + 2H₂O(g)、③H₂O(l)＝H₂O(g)可知，②×2－①－③×4即得到2N₂H₄(g）+ 2NO₂(g）= 3N₂(g）+ 4H₂O（l)，所以反应热为－534kJ/mol×2－67.7kJ/mol－44kJ/mol×4＝－1311.7 kJ/mol。