Question

12．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N₂H₄）和强氧化剂液态双氧水．当把0.1mol液态肼和足量的H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出83kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得的热量）．
（1）反应的热化学方程式为N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-830kJ/mol．
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是503kJ．
（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．已知把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁＜0                    ①
途径II：先制成水煤气：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0   ②
再燃烧水煤气：2CO（g）+O₂ （g）═2CO₂（g）△H₃＜0    ③
2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H₄＜0   ④
则△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的数学关系式是△H₁=△H₂+$\frac{1}{2}$（△H₃+△H₄）．

Answer 1

分析 （1）发生反应：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，根据0.1mol液态肼放出的热量，计算1mol液态肼放出的热量，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式；
（2）根据盖斯定律，书写肼与液态双氧水反应生成液态水的热化学方程式，再结合热化学方程式计算16g液态肼反应放出的热量；
（3）已知：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁＜0 ①
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0 ②
2CO（g）+O₂ （g）═2CO₂（g）△H₃＜0 ③
2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H₄＜0 ④
根据盖斯定律，②+$\frac{1}{2}$（③+④）可得：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g），反应热也有相应关系．

解答 解：（1）反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，0.1mol液态肼放出83KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为83kJ×$\frac{1mol}{0.1mol}$=830kJ，所以反应的热化学方程式为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-830kJ/mol，
故答案为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-830kJ/mol；
（2）①N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-830kJ/mol；
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；
根据盖斯定律，①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1006kJ/mol；
16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量为：1006kJ×$\frac{16g}{32g}$=503kJ，
故答案为：503；
（3）（3）已知：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁＜0 ①
C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0 ②
2CO（g）+O₂ （g）═2CO₂（g）△H₃＜0 ③
2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H₄＜0 ④
根据盖斯定律，②+$\frac{1}{2}$（③+④）可得：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g），所以△H₁=△H₂+$\frac{1}{2}$（△H₃+△H₄），
故答案为：△H₁=△H₂+$\frac{1}{2}$（△H₃+△H₄）．

点评 本题考查热化学方程式书写、反应热计算、盖斯定律应用等，难度不大，注意对盖斯定律的理解与应用．