Question

【题目】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0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量。

（1）此反应的热化学方程式为_______________________________________。

（2）又已知H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1则16 g液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为________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）发射卫星可用气态肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1 N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1 气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_______________________________。

（5）反应2H2＋O22H2O的能量变化如图所示。

已知拆开1 mol H2、1 molO2和1 mol H—O中的化学键分别需要消耗436 kJ、496 kJ和463 kJ的能量。则反应过程(Ⅱ)________(填“吸收”或“放出”)________kJ。

Answer 1

【答案】 N2H4(l) + 2H2O2(l)=N2(g) + 4H2O(g) ΔH＝－640 kJ·mol－1 408 不产生污染性物质 2N2H4(g) ＋2NO2(g)== 3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1000.3 kJ·mol－1 放出 1852

【解析】（1）反应方程式为：N2H4+2H2O2═N2+4H2O，0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为256kJ/0.4mol=640kJ·mol－1，所以反应的热化学方程式为：N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-640kJ·mol－1；（2）①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-640kJ·mol－1；②H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1；依据盖斯定律①+②×4得到N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）△H=-816kJ·mol－1，而16g液态肼物质的量为0.5mol，与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量=0.5mol×816kJ·mol－1=408kJ；（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 不产生污染性物质；（4）已知：①N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1 ， ②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1 ，依据盖斯定律②×2-①得到，气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式为：2N2H4(g) ＋2NO2(g)== 3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1000.3 kJ·mol－1；（4）形成化学键放出能量，反应过程（Ⅱ）代表形成了2mol水，即4molH-O放出的能量，因此放出能量为4×463kJ=1852kJ。