Question

11．在火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑H₂O₂，當(dāng)它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮?dú)夂退�蒸氣，并放出大量的熱量．已�?.4mol液態(tài)肼和足量雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂退�蒸氣時放出256.65kJ的熱量．
（1）寫出過氧化氫的結(jié)構(gòu)式：過氧化氫；肼含有的化學(xué)鍵的種類與過氧化氫中完全一樣，由此可以推論肼的結(jié)構(gòu)式為．
（2）寫出肼和雙氧水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（3）上述反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)劑，除釋放出大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有很突出的兩個優(yōu)點(diǎn)是釋放出大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外；生成N₂和H₂O，對環(huán)境無污染．
（4）已知H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44kJ/mol，則16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時，放出的熱量是408.8KJ．
（5）已知N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7kJ/mol，
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534kJ/mol，
則肼與NO2完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol．

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，依據(jù)結(jié)構(gòu)寫出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式；
（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）肼燃燒生成氮?dú)夂退�，產(chǎn)物無污染；
（4）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到熱化學(xué)方程式，得到反應(yīng)的焓變；
（5）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）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：；肼分子式為NH₂-NH₂，每個氮原子形成三個化學(xué)鍵，結(jié)構(gòu)式為：，
故答案為：；；
（2）0.4mol液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.65kJ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）肼燃燒生成氮?dú)夂退�，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：釋放出大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，生成N₂和H₂O，對環(huán)境無污染；
（4）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?dú)夂鸵簯B(tài)水放熱時408.8KJ；
故答案為：408.8KJ；
（5）已知①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7KJ/mol，
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534KJ/mol，
依據(jù)蓋斯定律②×2-①得到肼與NO₂完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7KJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol．

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