Question

火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強氧化劑液態(tài)雙氧水．當把0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H₂O₂混合反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.7kJ的熱量（相當于25℃、101kPa下測得的熱量）．
（1）反應的熱化學方程式為

N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol

．
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是

408.875KJ

kJ．
（3）此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是

產物不會造成環(huán)境污染

．
（4）蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義．已知把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₁＜0                    ①
途徑II：先制成水煤氣：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H₂＞0   ②
再燃燒水煤氣：2CO（g）+O₂ （g）═2CO₂（g）△H₃＜0    ③
2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（g）△H₄＜0   ④
則△H₁、△H₂、△H₃、△H₄的數(shù)學關系式是

△H₁=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄）

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)熱化學方程式的書寫方法來解答，注意物質的狀態(tài)；
（2）依據(jù)蓋斯定律求出熱化學方程式然后根據(jù)熱化學方程式的意義計算；
（3）依據(jù)產物判斷生成物質無污染；
（4）根據(jù)蓋斯定律來解答；

解答：解：（1）0.4mol液態(tài)肼放出256.7KJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為

256.7KJ

0.4

=641.75kJ，所以反應的熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；依據(jù)蓋斯定律①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.75KJ/mol，則16g液態(tài)肼即

16g

32g/mol

=0.5mol與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量408.875KJ；
故答案為：408.875KJ；
（3）此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是產物為氮氣和水，是空氣成分不會造成環(huán)境污染；
故答案為：產物不會造成環(huán)境污染；
（4）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
根據(jù)蓋斯定律由②+

1

2

（③+④）得：C（s）+O₂ （g）═CO₂（g）△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄），所以△H₁=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄），
故答案為：△H₁=△H₂+

1

2

（△H₃+△H₄）；

點評：本題考查熱化學方程式的書寫，蓋斯定律的計算判斷，反應熱的計算應用，注意蓋斯定律的應用，題目難度中等．