Question

【題目】Ⅰ.火箭推進器中盛有強還原劑液態肼(N2H4)和強氧化劑液態雙氧水。當它們混合反應時，即產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知：0.4 mol液態肼與足量的液態雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256 kJ的熱量。

(1)該反應的熱化學方程式為_______________________________________。

(2)又知H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，則16 g液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是________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點是________________________。

Ⅱ．參考下列圖表和有關要求回答問題。

(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：__________________________________；

(2)下表是部分化學鍵的鍵能數據：

化學鍵	P—P	P—O	O=O	P=O
鍵能/(kJ/mol)	a	b	c	x

已知白磷的燃燒熱ΔH＝－d kJ/mol，白磷及其完全燃燒的產物結構如圖所示，則上表中x＝______________________(用含有a、b、c、d的代數式表示)。

Answer 1

【答案】N2H4（l）+2H2O2（l）＝N2（g）+4H2O（g）△H=-640kJ/mol 408 產物是氮氣和水，無污染 NO2(g)+CO(g)＝NO(g)+CO2(g) △H=-234 kJmol-1

【解析】

Ⅰ．(1)0.4 mol液態肼與足量液態雙氧水反應，生成水蒸氣和氮氣，放出256kJ的熱量，則1mol液態肼與足量液態雙氧水反應，生成水蒸氣和氮氣，放出熱量256kJ×=640kJ，熱化學方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)＝N2(g)+4H2O(g)△H=-640 kJmol-1；

(2)①N2H4(l)+2H2O2(l)＝N2(g)+4H2O(g)△H=-640kJmol-1，②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJmol-1，根據蓋斯定律①-②×4得到液態肼與液態雙氧水反應生成液態水和氮氣的熱化學方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)＝N2(g)+4H2O(l)△H=-816kJmol-1，所以16g液態肼即0.5molN2H4反應的反應熱為816kJmol-1×0.5mol=408kJ；

(3)液態肼與足量液態雙氧水反應，生成水蒸氣和氮氣，生成物對環境無污染；

Ⅱ．(1)由圖可知，1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO放出熱量368 kJ-134 kJ=234kJ，反應熱化學方程式為NO2(g)+CO(g)＝NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJmol-1；

(2)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃燒需拆開6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，則6mol×a kJ/mol+5 mol×c kJ/mol-12mol×bkJ/mol-4mol×xkJ/mol=-dkJ/mol，解得：x=。