Question

（1）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．當把0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H₂O₂混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.7kJ的熱量（25℃、101kPa下測得的熱量）．
①反應的熱化學方程式為

 

．
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)水時放出的熱量是

 

．
③此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是

 

．
（2）化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程．化學鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學鍵時釋放（或吸收）的能量．已知：N≡N鍵的鍵能是948.9kJ?mol^-1，H-H鍵的鍵能是436.0kJ?mol^-1；由N₂和H₂合成1molNH₃時可放出46.2kJ的熱量．則N-H鍵的鍵能是

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式,反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）①依據反應物和生成物配平書寫化學方程式，根據定律關系判斷，0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H₂O₂混合恰好反應，所以1mol液態(tài)肼完全反應放出641.75kJ的熱量；
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；依據蓋斯定律計算分析得到；
③依據產物判斷生成物質無污染；
（2）由△H=反應物的鍵能-生成物的鍵能解答．

解答： 解：（1）①反應方程式為：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，0.4mol液態(tài)肼放出256.7KJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為

256.7KJ

0.4

=641.75kJ，
所以反應的熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；
②①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
依據蓋斯定律①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.75KJ/mol，
16g液態(tài)肼物質的量=

16g

32g/mol

=0.5mol，所以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408.875KJ，
故答案為：408.875；
③此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是產物為氮氣和水，是空氣成分不會造成環(huán)境污染，故答案為：產物不會造成環(huán)境污染；
（3）據題意，氮氣和氫氣反應生成1mol氨氣時放出46.2KJ的熱量，又△H=反應物的鍵能-生成物的鍵能，
1mol氨氣中有3molN-H鍵，設其鍵能為x，則有0.5×948.9+1.5×436.0-3x=-46.2，
可解得x=391.6，所以N-H鍵的鍵能為391.6kJ/mol，
故答案為：391.6 kJ?mol^-1．

點評：本題考查熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的計算判斷、反應熱的計算應用、據鍵能計算焓變，注意蓋斯定律的應用，題目難度中等．