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256.652 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________________。

Answer 1

【答案】(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1

(2)408.815

(3)产物不会污染环境

(4)N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－567.85 kJ·mol－1

【解析】(1)根据题意，可将热化学方程式写为0.4 N2H4(l)＋0.8 H2O2(l)===0.4N2(g)＋1.6H2O(g) ΔH＝－256.652 kJ·mol－1，如将N2H4的物质的量扩大为1 mol时，热化学方程式则写为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝(－256.652×) kJ·mol－1＝－641.63 kJ·mol－1。(2)N2H4(g)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1＋(－44 kJ·mol－1×4－＝－817.63 kJ·mol－1，则16 g液态肼完全燃烧生成液态水时放出的热量为×16 g＝408.815 kJ。

(3)液态肼与液态双氧水反应后的产物为氮气和水，不会污染环境。

(4)将题中四个热化学方程式分别编号为①、②，则②－①×可得气态肼和二氧化氮反应的热化学方程式：N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1－

(＋67.7 kJ·mol－1×)＝－567.85 kJ·mol－1。