Question

16．火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原性液態(tài)肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水，當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)，即生成大量氮?dú)夂退�蒸氣，并放出大量的熱，已�?.4moL液態(tài)肼與過(guò)量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.65KJ的熱量：
（1）該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（2）又已知：H₂O（g）→H₂O（L）△H=-44KJ/moL，則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是408.8kJ．
（3）此反應(yīng)應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是生成物不會(huì)污染大氣．
（4）已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量121kJ，其它相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

	O=O（g）	H-H（g）	H-O（g）
1mol化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ	496	X	463

則表中X為436．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)方程式為：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，根據(jù)0.4mol液態(tài)肼放出的熱量，計(jì)算1mol液態(tài)肼放出的熱量，進(jìn)而寫(xiě)出熱化學(xué)方程式；
（2）結(jié)合上述寫(xiě)出的熱化學(xué)方程式和誰(shuí)轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律合并寫(xiě)出生成液態(tài)水時(shí)的熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（3）依據(jù)反應(yīng)N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）的產(chǎn)物是氮?dú)夂退�分析該反�?yīng)的優(yōu)點(diǎn)；
（4）1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量143kJ，故2mol氫氣燃燒生成2mol液態(tài)水時(shí)放出熱量為$\frac{2mol×2g/mol}{1g}$×143kJ=572kJ，18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量，2mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水吸收的熱量為$\frac{2mol×18g/mol}{18g}$×44kJ=88kJ，故2mol氫氣燃燒生成2mol氣態(tài)水時(shí)放出熱量為572kJ-88kJ=484kJ，反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=反應(yīng)熱，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）反應(yīng)方程式為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.4mol液態(tài)肼放出256.65KJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為$\frac{256.65KJ}{0.4}$=641.625kJ，
所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
②H₂O（g）=H₂O（l）△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；
熱化學(xué)方程式中32g全部反應(yīng)放熱817.625kJ，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(shí)，放出的熱量為：817.625kJ×$\frac{1}{2}$=408.8kJ，
故答案為：408.8KJ；
（3）還原劑肼（N₂H₄）和強(qiáng)氧化劑H₂O₂，當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量的氮?dú)夂退�蒸氣，除釋放大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有很突出的優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，清潔無(wú)污染，
故答案為：生成物不會(huì)污染大氣；
（4）1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量143kJ，故2mol氫氣燃燒生成2mol液態(tài)水時(shí)放出熱量為$\frac{2mol×2g/mol}{1g}$×143kJ=572kJ，18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量，2mol液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水吸收的熱量為$\frac{2mol×18g/mol}{18g}$×44kJ=88kJ，故2mol氫氣燃燒生成2mol氣態(tài)水時(shí)放出熱量為572kJ-88kJ=484kJ，故熱化學(xué)方程式為2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-484kJ/mol，所以2xkJ/mol+496kJ/mol-4×463kJ/mol=-484kJ/mol，解得x=436，
故答案為：436．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度中等，注意蓋斯定律的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．