Question

在火箭推进器中装有还原剂液态肼（N₂H₄）和强氧化剂双氧水H₂O₂，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热量．已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量．
（1）上述反应应用于火箭推进剂，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是

 

．
（2）写出肼和双氧水反应的热化学方程式

 

．
（3）已知H₂O（l）═H₂O（g）；△H=+44KJ/mol，则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是

 

．
（4）已知N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7KJ/mol，N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534KJ/mol，
则肼与NO₂完全反应的热化学方程式为

 

．
（5）同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难．现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热．已知：P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H=-2 983.2kJ?mol^-1；P（s，红磷）+5/4QUOTEO₂（g）=1/4QUOTEP₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ?mol^-1则白磷转化为红磷的热化学方程式为

 

相同状况下，能量状态较低的是

 

；白磷的稳定性比红磷的

 

（填“高”或“低”）．

Answer 1

考点：有关反应热的计算,热化学方程式

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）依据反应产生的物质性质分析判断；
（2）根据热化学方程式的书写原则和注意问题写出；注意物质的聚集状态标注，焓变的正负号和单位；
（3）结合上述写出的热化学方程式和谁转化的热化学方程式，根据盖斯定律合并写出生成液态水时的热化学方程式进行计算；
（4）依据热化学方程式的意义和盖斯定律的内容通过合并计算得到热化学方程式；
（5）根据盖斯定律可以计算化学反应的焓变，进而书写热化学方程式，物质具有的能量越低越稳定．

解答： 解：（1）还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂H₂O₂，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，除释放大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的优点是，产物为氮气和水，无污染；故答案为：产物为氮气和水，无污染；
（2）已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量；肼和双氧水反应的热化学方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6KJ/mol，
故答案为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6KJ/mol；
（3）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6KJ/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=-817.6KJ/mol；化学方程式中32g全部反应放热817.6KJ，16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8kJ，故答案为：408.8kJ．
（4）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依据盖斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
（5）红磷转化为白磷的化学方程式为：4P（s、红磷）=P₄（s、白磷），可以看成是下列两个反应方程式的和：P₄O₁₀（s）=P₄（s、白磷）+5O₂（g）；△H=2983.2kJ?mol^-1
；4P（s、红磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）；△H=-738.5×4kJ?mol^-1=-2954kJ?mol^-1；
根据盖斯定律，白磷转化为红磷P₄（s、白磷）=4P（s、红磷）的△H=-2954kJ?mol^-1+2983.2kJ/mol=-29.2KJ/mol，所以红磷的能量低，较稳定，
故答案为：P₄（s、白磷）=4P（s、红磷），△H=-29.2KJ/mol；红磷；低．

点评：本题考查了热化学方程式的书写方法和注意问题，盖斯定律的应用，热化学方程式的计算，题目较简单．