Question

【題目】(1)肼(N2H4)又稱聯氨，在常溫下是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101 kPa時，1 g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H2O(l)，放出19.5 kJ熱量(25 ℃時)，表示N2H4燃燒的熱化學方程式是____________________________ 。

(2)在火箭推進器中裝有強還原劑肼(N2H4)和強氧化劑(H2O2)，當它們混合時，即產生大量的N2和水蒸氣，并放出大量熱。已知0.4 mol液態(tài)肼和足量液態(tài)H2O2反應，生成氮氣和液態(tài)水，放出327.05 kJ的熱量。寫出該反應的熱化學方程式：__________________________________。

(3)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為_________________________________________________。

(4)下圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2 和1mol H2O (l)過程中的能量變化圖。

寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：__________________________________。

Answer 1

【答案】N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－624 kJ·mol－1 N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－817.625 kJ·mol－1 N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝－2215.0 kJ·mol－1

【解析】

（1）1mol肼質量為32克，完全燃燒生成液態(tài)水放出19.5kJ×32=624kJ熱量，據此書寫熱化學方程式；
（2）計算1mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應時放出的熱量，可寫出反應的熱化學方程式；

（3）先寫出N2與H2反應生成NH3的化學反應方程式，再根據ΔH=反應物斷鍵吸收的能量-生成物成鍵放出的能量，計算反應熱，并寫出熱化學方程式；

（4）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量，一般，C→CO2(g)，S→SO2(g)，H→H2O(l)。1mol 丙烷燃燒生成4mol水，根據丙烷完全燃燒生成CO2和1mol H2O(l)過程中的能量變化圖，反應放熱 △H=553.75kJ/mol，則1mol 丙烷完全燃燒生成液態(tài)水放出553.75kJ×4=2215.0kJ的熱量，據此寫出丙烷燃燒熱的的熱化學方程式。

（1）已知在101 kPa時，1 g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和H2O(l)，放出19.5 kJ熱量(25 ℃時)，則1mol肼完全燃燒生成液態(tài)水放出19.5kJ×32=624kJ熱量，該反應的熱化學方程式為N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－624 kJ·mol-1；

故答案為：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－624 kJ·mol-1；

（2）0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應，生成氮氣和液態(tài)水，放出327.05kJ的熱量，則1mol液態(tài)肼與足量液態(tài)H2O2反應時放出的熱量為，則該反應的熱化學方程式為：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.625 kJ·mol-1；

故答案為：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－817.625 kJ·mol-1；

（3）在反應N2+3H22NH3中，斷裂3mol H-H鍵，1mol NN鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，則ΔH=反應物斷鍵吸收的能量-生成物成鍵放出的能量=2254kJ-2346kJ=-92kJ，則該反應的熱化學方程式為N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol-1；

故答案為：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol-1；

（4）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量，一般，C→CO2(g)，S→SO2(g)，H→H2O(l)。1mol 丙烷燃燒生成4mol水，根據丙烷完全燃燒生成CO2和1mol H2O(l)過程中的能量變化圖，反應放熱 △H=553.75kJ/mol，則1mol 丙烷完全燃燒生成液態(tài)水放出553.75kJ×4=2215.0kJ的熱量，則丙烷燃燒熱的的熱化學方程式為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝－2215.0 kJ·mol-1；

故答案為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝－2215.0 kJ·mol-1。