Question

2．（1）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0.4mol液态肼和0.8mol H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.8kJ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（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642kJ/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409kJ．
③此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物不会造成环境污染．
（2）已知热化学方程式：①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ•mol^-1
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ•mol^-1
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=19kJ•mol^-1
写出FeO（s）被CO还原生成Fe和CO₂的热化学方程式：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 kJ•mol^-1．
（3）已知反应2HI（g）═H₂（g）+I₂（g）的△H=+11kJ•mol^-1，1molH₂（g）、1molI₂（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ．

Answer 1

分析 （1）①依据反应物和生成物配平书写化学方程式，根据定律关系判断，0.4mol液态肼和0.8mol H₂O₂混合恰好反应，所以1mol液态肼完全反应放出641.75kJ的热量；
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；依据盖斯定律计算分析得到；
③依据产物判断生成物质无污染；
（2）依据盖斯定律结合热化学方程式计算，然后写出热化学方程式；
（3）正反应为吸热反应，化学键断裂时需吸收的能量-化学键生成时需放出的能量=反应吸收的热量．

解答 解：（1）①反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，0.4mol液态肼放出256.8KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为$\frac{256.8kJ}{0.4}$=642kJ，
所以反应的热化学方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642kJ/mol，
故答案为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642kJ/mol；
②N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642kJ/mol①；H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol②；依据盖斯定律①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-818KJ/mol：则16g液态肼物质的量=$\frac{16g}{32g/mol}$=0.5mol；与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量409kJ；
故答案为：409；
③此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物为氮气和水，是空气成分不会造成环境污染；
故答案为：产物不会造成环境污染；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
依据盖斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO₂（g）△H=-66KJ/mol；
得到热化学方程式为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol，
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol；
（3）设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，则：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得x=299，
故答案为：299kJ．

点评 本题考查热化学方程式的书写，盖斯定律的计算判断，反应热的计算应用，注意盖斯定律的应用，题目难度中等．