Question

15．在火箭推進器中裝有強還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑H₂O₂，當(dāng)它們混合時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱．已知0.4mol液態(tài)肼和足量液態(tài)H₂O₂反應(yīng)，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量．又知：肼中所有化學(xué)鍵都是單鍵．
（1）寫出肼的電子式：，過氧化氫的結(jié)構(gòu)式：．
（2）寫出熱化學(xué)方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（3）已知：H₂O（l）H₂O（g）；△H=+44kJ．mol^-1，則16g液態(tài)肼與足量H₂O₂反應(yīng)，生成氮氣和液態(tài)水，放出的熱量是408.8KJ．
（4）上述反應(yīng)用于火箭推進器，除釋放出大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點：生成N₂和H₂O，對環(huán)境無污染．

Answer 1

分析 （1）肼分子式為NH₂-NH₂，每個氮原子形成三個化學(xué)鍵，過氧化氫分子式H₂O₂，每個氧原子形成兩個共價鍵，據(jù)此書寫；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法寫出，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到熱化學(xué)方程式，得到反應(yīng)的焓變；
（4）肼燃燒生成氮氣和水；

解答 解：（1）肼分子式為NH₂-NH₂，每個氮原子形成三個化學(xué)鍵，電子式為：；過氧化氫分子式H₂O₂，每個氧原子形成兩個共價鍵，分子結(jié)構(gòu)為：；
故答案為：；；
（2）0.4mol液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量，32g肼燃燒放熱641.625kJ；肼燃燒的熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
（3）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol，
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律，①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.625kJ/mol
則16g液態(tài)肼與足量液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和液態(tài)水放熱時408.8KJ；
故答案為：408.8KJ；  
（4）肼燃燒生成氮氣和水，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，生成的物質(zhì)無污染；
故答案為：生成N₂和H₂O，對環(huán)境無污染．

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化的計算應(yīng)用，物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析判斷，蓋斯定律的計算，熱化學(xué)方程式書寫方法，題目難度中等．