Question

15．在火箭推进器中装有强还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂H₂O₂，当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热．已知0.4mol液态肼和足量液态H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量．又知：肼中所有化学键都是单键．
（1）写出肼的电子式：，过氧化氢的结构式：．
（2）写出热化学方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol．
（3）已知：H₂O（l）H₂O（g）；△H=+44kJ．mol^-1，则16g液态肼与足量H₂O₂反应，生成氮气和液态水，放出的热量是408.8KJ．
（4）上述反应用于火箭推进器，除释放出大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点：生成N₂和H₂O，对环境无污染．

Answer 1

分析 （1）肼分子式为NH₂-NH₂，每个氮原子形成三个化学键，过氧化氢分子式H₂O₂，每个氧原子形成两个共价键，据此书写；
（2）依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和反应焓变；
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式，得到反应的焓变；
（4）肼燃烧生成氮气和水；

解答 解：（1）肼分子式为NH₂-NH₂，每个氮原子形成三个化学键，电子式为：；过氧化氢分子式H₂O₂，每个氧原子形成两个共价键，分子结构为：；
故答案为：；；
（2）0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，32g肼燃烧放热641.625kJ；肼燃烧的热化学方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol；
（3）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625kJ/mol，
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
依据盖斯定律，①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.625kJ/mol
则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水放热时408.8KJ；
故答案为：408.8KJ；  
（4）肼燃烧生成氮气和水，除释放大量热和快速产生大量气体外，生成的物质无污染；
故答案为：生成N₂和H₂O，对环境无污染．

点评 本题考查了化学反应能量变化的计算应用，物质结构分析判断，盖斯定律的计算，热化学方程式书写方法，题目难度中等．