Question

（13分）已知：
① N2 (g) ＋ 2O2 (g) ＝ 2NO2 (g)        △H₁ =" +" 67.7kJ/mol
②N2H4 (g) ＋O2 (g) ＝ N2(g) ＋2H2O (g) △H₂ = -534kJ/mol
③1/2H2 (g) ＋ 1/2F2 (g) ＝ HF (g)       △H₃ = -269kJ/mol
④H2 (g) ＋ 1/2O2 (g) ＝ H2O (g)        △H₄ = -242kJ/mol
⑤H₂O(l)====H₂O(g)                     △H₅=+44kJ·mol^-1
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，即产生大量的N₂和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
（1）写出液态肼和足量H₂O₂反应的热化学方程式_______________________________。
（2）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是________________________。
（3）16 g气态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。
（4根据盖斯定律写出肼与NO₂完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式______________      ______________________。
（5）有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式：                                                             。

Answer 1

（1）N₂H₄(l)+2 H₂O₂ (l) ="==" N₂(g)+ 4 H₂O (g)  △H=" -" 641.625 kJ·mol^-1
（2）优点是生成N₂和H₂O，对环境无污染
（3）放出的热量是311 kJ。
（4）2N₂H₄(g)+2 NO₂ (g) ="==" 3N₂(g)+4 H₂O(g)；△H=" -" 1135.7kJ·mol^-1
（5）N2H4 (g) ＋2 F2 (g) ＝ N2(g) ＋4HF (g)  △H = －1126 kJ/mol

（1）考查热化学方程式的书写。0.4mol液态肼燃烧放出256.65kJ的热量，则1mol燃烧放出的热量是256.65kJ×2.5＝641.625 kJ，因此热化学方程式为N₂H₄(l)+2 H₂O₂ (l) ="==" N₂(g)+ 4 H₂O (g)  △H=" -" 641.625 kJ·mol^-1。
（2）根据燃烧产物水和氮气可知，生成物对环境没有污染。
（3）根据反应②可知16 g气态肼燃烧生成氮气和气态水时，放出的热量是。生成物1mol气态水生成液态时，放出的热量是44kJ，所以16 g气态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是267kJ＋44kJ＝311 kJ。
（4）②×2－①即得到2N₂H₄(g)+2 NO₂ (g) ="==" 3N₂(g)+4 H₂O(g)；△H=" -" 1135.7kJ·mol^-1。
（5）根据盖斯定律可知③×4＋②－④×2即得到N2H4 (g) ＋2 F2 (g) ＝ N2(g) ＋4HF (g)  △H = －1126 kJ/mol。