Question

【题目】(1)已知下列各种共价键的键能：C—H：a kJ· mol－1、O—H：b kJ· mol－1、O＝O：c kJ·mol－1、C＝O：d kJ·mol－1。写出甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的热化学方程式：_________________________________

(2)火箭中的主要燃料是“肼(也称为联氨)”的液体物质。此化合物的相对分子质量为32。其中，含N的质量分数为87.5%，其余为H元素。则：

①肼的化学式为__________________，其结构式为_____________________________

②此燃料的氧化剂是N2O4气体，若燃烧0.2 mol肼液体放出的热量为 400 kJ，燃烧的产物对大气都无污染(生成的水为液态)，则肼与N2O4气体反应的热化学方程式为：__________________________

Answer 1

【答案】CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H=(4a+2c-2d-4b)kJ·mol-1 N2H4 N2O4(g) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l) △H= ─4000 kJ·mol-1

【解析】

(1) 甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水，结合反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能，书写该反应的热化学方程式；

(2) ①根据N元素的质量分数结合相对分子质量计算含有N的数目和H的数目，据此书写该化合物的化学式和结构式；②肼与N2O4反应，燃烧的产物对大气都无污染，生成物为氮气和液态水，结合燃烧0.2 mol肼放出的热量为 400 kJ，书写肼与N2O4气体反应的热化学方程式。

(1) 甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和气体水的方程式为CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g)，反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能=(4a+2c-2d-4b)kJ·mol-1，故答案为：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H=(4a+2c-2d-4b)kJ·mol-1；

(2) ①元素H和N形成化合物的相对分子质量为32，N元素的质量分数为87.5%，则含有N的数目为：=2，含有H的数目为：=4，则该化合物的化学式为N2H4，N2H4为共价化合物，其结构式为，故答案为：N2H4；；

②肼与N2O4反应，N2O4为氧化剂，燃烧的产物对大气都无污染(生成的水为液态)，反应的方程式为N2O4(g) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l)，燃烧0.2 mol肼放出的热量为 400 kJ，则燃烧2mol肼放出的热量为 4000 kJ，则肼与N2O4气体反应的热化学方程式为N2O4(g) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l) △H= ─4000 kJ·mol-1，故答案为：N2O4(g) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l) △H= ─4000 kJ·mol-1。