Question

【題目】(1)已知下列各種共價鍵的鍵能：C—H：a kJ· mol－1、O—H：b kJ· mol－1、O＝O：c kJ·mol－1、C＝O：d kJ·mol－1。寫出甲烷氣體完全燃燒生成CO2氣體和氣體水的熱化學方程式：_________________________________

(2)火箭中的主要燃料是“肼(也稱為聯氨)”的液體物質。此化合物的相對分子質量為32。其中，含N的質量分數為87.5%，其余為H元素。則：

①肼的化學式為__________________，其結構式為_____________________________

②此燃料的氧化劑是N2O4氣體，若燃燒0.2 mol肼液體放出的熱量為 400 kJ，燃燒的產物對大氣都無污染(生成的水為液態)，則肼與N2O4氣體反應的熱化學方程式為：__________________________

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) 甲烷氣體完全燃燒生成CO2氣體和氣體水，結合反應的焓變△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能，書寫該反應的熱化學方程式；

(2) ①根據N元素的質量分數結合相對分子質量計算含有N的數目和H的數目，據此書寫該化合物的化學式和結構式；②肼與N2O4反應，燃燒的產物對大氣都無污染，生成物為氮氣和液態水，結合燃燒0.2 mol肼放出的熱量為 400 kJ，書寫肼與N2O4氣體反應的熱化學方程式。

(1) 甲烷氣體完全燃燒生成CO2氣體和氣體水的方程式為CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g)，反應的焓變△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能=(4a+2c-2d-4b)kJ·mol-1，故答案為：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H=(4a+2c-2d-4b)kJ·mol-1；

(2) ①元素H和N形成化合物的相對分子質量為32，N元素的質量分數為87.5%，則含有N的數目為：=2，含有H的數目為：=4，則該化合物的化學式為N2H4，N2H4為共價化合物，其結構式為，故答案為：N2H4；；

②肼與N2O4反應，N2O4為氧化劑，燃燒的產物對大氣都無污染(生成的水為液態)，反應的方程式為N2O4(g) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l)，燃燒0.2 mol肼放出的熱量為 400 kJ，則燃燒2mol肼放出的熱量為 4000 kJ，則肼與N2O4氣體反應的熱化學方程式為N2O4(g) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l) △H= ─4000 kJ·mol-1，故答案為：N2O4(g) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l) △H= ─4000 kJ·mol-1。