Question

在火箭推進器中裝有還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑H₂O₂，當它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱．已知0.4mol液態(tài)肼和足量H₂O₂（液態(tài)）反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.64kJ的熱量．
（1）寫出肼和H₂O₂反應的熱化學方程式

 

．
（2）已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，則16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是

 

kJ．
（3）上述反應應用于火箭推進器，除釋放出大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很突出的優(yōu)點是

 

．
（4）用氨氣和次氯酸鈉按一定的物質(zhì)的量之比混合可生成肼，寫出反應的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：有關反應熱的計算,熱化學方程式,清潔能源

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）反應方程式為：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，根據(jù)0.4mol液態(tài)肼放出的熱量，計算1mol液態(tài)肼放出的熱量，進而寫出熱化學方程式；
（2）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減，反應熱也處于相應的系數(shù)進行相應的加減，構(gòu)造目標熱化學方程式，結(jié)合液態(tài)肼質(zhì)量進行計算；
（3）根據(jù)燃燒產(chǎn)物無污染來分析；
（4）次氯酸鈉與過量氨氣反應生成N₂H₄，根據(jù)氧化還原反應可知，還生成NaCl，根據(jù)元素守恒可知有水生成．

解答： 解：（1）在火箭推進器中裝有還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑H₂O₂，混合時反應方程式為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.4mol液態(tài)肼放出256.64kJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為

256.64kJ

0.4

=641.6kJ，所以反應的熱化學方程式為：N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ/mol；
（2）因①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.6kJ/mol，②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，①-②×4，
得N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.6kJ/mol，16g液態(tài)肼的物質(zhì)的量為：n=

m

M

=

16g

32g/mol

=0.5mol，所以與足量液態(tài)過氧化氫反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量為408.8kJ，
故答案為：408.8；
（3）火箭推進器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：產(chǎn)物為氮氣和水，無污染；
（4）次氯酸鈉與過量氨氣反應生成N₂H₄，根據(jù)氧化還原反應可知，還生成NaCl，根據(jù)元素守恒可知有水生成，反應方程式為：NaClO+2NH₃═N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O．

點評：本題主要考查了熱化學方程式的書寫和蓋斯定律的計算應用，需要注意的有：物質(zhì)的狀態(tài)、反應熱的數(shù)值與單位，反應熱的數(shù)值與化學方程式前面的系數(shù)成正比，側(cè)重考查學生對知識的遷移應用以及分析解決問題的能力，屬于高考常見題型，題目難度中等．