Question

9．P₄（s，白磷）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H₁=-2983.2kJ/mol
P（s，紅磷）+$\frac{5}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{4}$P₄O₂（s）△H₂=-738.5/mol
（1）白磷轉化為紅磷的熱化學方程式P₄（s，白磷）═4P（s，紅磷）△H=-29.2 kJ/mol．
相同的狀況下，能量較低的是紅磷；白磷的穩(wěn)定性比紅磷低（填“高”或“低”）．
（2）火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強氧化劑液態(tài)雙氧水．當它們混合反應時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱．已知0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.652KJ的熱量．
①反應的熱化學方程式為N₂H₄（l）+2 H₂O₂（l）=N₂（g）+4 H₂O（g）△H=-641.63 kJ/mol．
②又已知H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出熱量是408.815KJ．
③此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是生成物為氮氣和水，不污染空氣．

Answer 1

分析 （1）利用蓋斯定律可以解答，從待求反應出發(fā)，分析待求反應中的反應物和生成物在已知反應中的位置，通過相互加減可得．物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定；
（2）①強還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強氧化劑液態(tài)雙氧水．當它們混合反應時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱，依據(jù)題干條件結合化學方程式計算對應量的焓變，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)寫出熱化學方程式；
②依據(jù)蓋斯定律①-②×4得到：N₂H₄（l）+2 H₂O₂（l）=N₂（g）+4 H₂O（l）△H=-817.63kJ/mol，依據(jù)熱化學方程式計算16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量；
③燃燒產(chǎn)物無污染是其優(yōu)點．

解答 解：（1）已知：P₄（s，白磷）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H=-2983.2kJ/mol�、�，
P（s，紅磷）+$\frac{5}{4}$O₂（g）═$\frac{1}{4}$P₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ/mol②，
據(jù)蓋斯定律，①-②×4可得：P₄（s，白磷）═4P（s，紅磷）△H=-29.2 kJ/mol
從上面的熱化學方程式可見，相同狀況下，白磷比紅磷能量高；因為能量越低越穩(wěn)定，所以紅磷比白磷穩(wěn)定．
故答案為：P₄（s，白磷）═4P（s，紅磷）△H=-29.2 kJ/mol；紅磷；低；
（2）①0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.652kJ的熱量，1mol液態(tài)肼和過氧化氫反應放熱641.63 KJ，反應的熱化學方程式為：
N₂H₄（l）+2 H₂O₂（l）=N₂（g）+4 H₂O（g）△H=-641.63 kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2 H₂O₂（l）=N₂（g）+4 H₂O（g）△H=-641.63 kJ/mol；
②ⅠN₂H₄（l）+2 H₂O₂（l）=N₂（g）+4 H₂O（g）△H=-641.63 kJ/mol
ⅡH₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律Ⅰ-Ⅱ×4得到：N₂H₄（l）+2 H₂O₂（l）=N₂（g）+4 H₂O（l）△H=-817.63kJ/mol，依據(jù)熱化學方程式可知32g肼反應放熱817.63KJ，則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是408.815KJ，
故答案為：408.815；
③除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，生成物為氮氣和水，不污染空氣，
故答案為：生成物為氮氣和水，不污染空氣．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫方法和蓋斯定律的計算應用，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)，計算反應焓變是解題關鍵，題目較簡單．