Question

【題目】在火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4)和強氧化劑H2O2，當它們混合時，即產生大量的的氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱量．已知0.4mol液態肼和足量雙氧水反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.65KJ的熱量。

（1）寫出肼和過氧化氫的結構式肼_______，過氧化氫_________。

（2）上述反應應用于火箭推進劑，除釋放出大量熱量和快速產生大量氣體外，還有一個很突出的優點是______。

（3）寫出肼和雙氧水反應的熱化學方程式___________。

（4）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44KJ/mol，則16g液態肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態水時，放出的熱量是_________。

（5）已知：

N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol

N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-543kJ/mol

則肼與NO2完全反應的熱化學方程式為________。

Answer 1

【答案】 H-O-O-H 產物為氮氣和水，無污染 N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol 408.8kJ 2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7KJ/mol

【解析】（1）N2H4中N原子之間形成1對共用電子對，N原子H原子質量形成1對共用電子對，結構式為；H2O2中O原子之間形成1對共用電子對，O原子與H原子之間形成1對共用電子對，結構式為H-O-O-H； （2）肼（N2H4）和H2O2反應，產物為氮氣和水，無污染，突出的優點是：產物為氮氣和水，無污染；（3）0.4mol液態肼和足量雙氧水反應生成氮氣和水蒸氣時放出256.65KJ的熱量，1mol液態肼放出的熱量為=641.625kJ，該反應熱化學方程式為：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol；（4）已知：①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.625kJ/mol，②H2O（l）═H2O（g）△H=+44KJ/mol，根據蓋斯定律，①-②×4得N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-817.625kJ/mol，16g液態肼的物質的量為 =0.5mol，完全反應生成液態水時放出的熱量為0.5mol×817.625kJ/mol=408.8kJ；（5）已知：Ⅰ、N2 （g）+2O2（g）=2NO2 （g）△H1=+67.7kJ/mol；Ⅱ、N2H4（g）+O2 （g）=N2（g）+2H2O （g）△H2=-543kJ/mol

根據蓋斯定律，Ⅱ×2-Ⅰ得2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=2△H2-△H1=-1153.7KJ/mol。