Question

3．联氨（又称肼，N₂H₄，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（1）联氨分子的电子式为．
（2）①2O₂（g）+N₂（g）=N₂O₄（l）△H₁②N₂（g）+2H₂（g）=N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）=2H₂O（g）△H₃
④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为△H₄=2△H₃-2△H₂-△H₁，联氨和N₂O₄可作为火箭推进剂的主要原因为反应放热量大，产生大量气体．
（3）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，联氨第一步电离方程式为：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-．

Answer 1

分析 （1）N₂H₄是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子间形成一个共价键形成的共价化合物，元素化合价代数和为0计算化合价；
（2）①2O₂（g）+N₂（g）═N₂O₄（l）△H₁
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）═2H₂O（g）△H₃
依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=-1048.9kJ•mol^-1；根据联氨和N₂O₄的反应特点分析；
（3）结合氨气在溶液中的电离特点可知第一步电离出N₂H₅⁺、OH^-，据此写出联氨第一步电离方程式．

解答 解：（1）肼的分子式为N₂H₄，是氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价键形成的共价化合物，其电子式为，
故答案为：；
（2）①2O₂（g）+N₂（g）═N₂O₄（l）△H₁
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）═2H₂O（g）△H₃
依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=2△H₃-2△H₂-△H₁，根据反应④可知，联氨和N₂O₄反应放出大量热且产生大量气体，因此可作为火箭推进剂，
故答案为：2△H₃-2△H₂-△H₁；反应放热量大，产生大量气体；
（3）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，其第一步电离出N₂H₅⁺、OH^-，联氨第一步电离方程式为：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-，
故答案为：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-．

点评 本题考查较为综合，涉及热化学方程式的计算、电离方程式、电子式的书写等知识，题目难度中等，明确盖斯定律的内容为解答关键，注意掌握电离方程式的书写原则，试题培养了学生的灵活应用能力．