Question

在火箭推進器中裝有還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強氧化劑雙氧水H₂O₂，當它們混合時，即產生大量的氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱量．已知0.4mol液態(tài)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）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(yōu)點是

 

．
（2）寫出肼和雙氧水反應的熱化學方程式

 

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

 

．
（4）已知N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.7KJ/mol，N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534KJ/mol，
則肼與NO₂完全反應的熱化學方程式為

 

．
（5）同素異形體相互轉化的反應熱相當小而且轉化速率較慢，有時還很不完全，測定反應熱很困難．現(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的“不管化學過程是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應是相同的”觀點來計算反應熱．已知：P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H=-2 983.2kJ?mol^-1；P（s，紅磷）+5/4QUOTEO₂（g）=1/4QUOTEP₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ?mol^-1則白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為

 

相同狀況下，能量狀態(tài)較低的是

 

；白磷的穩(wěn)定性比紅磷的

 

（填“高”或“低”）．

Answer 1

考點：有關反應熱的計算,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）依據(jù)反應產生的物質性質分析判斷；
（2）根據(jù)熱化學方程式的書寫原則和注意問題寫出；注意物質的聚集狀態(tài)標注，焓變的正負號和單位；
（3）結合上述寫出的熱化學方程式和誰轉化的熱化學方程式，根據(jù)蓋斯定律合并寫出生成液態(tài)水時的熱化學方程式進行計算；
（4）依據(jù)熱化學方程式的意義和蓋斯定律的內容通過合并計算得到熱化學方程式；
（5）根據(jù)蓋斯定律可以計算化學反應的焓變，進而書寫熱化學方程式，物質具有的能量越低越穩(wěn)定．

解答： 解：（1）還原劑肼（N₂H₄）和強氧化劑H₂O₂，當它們混合時，即產生大量的氮氣和水蒸氣，除釋放大量熱量和快速產生大量氣體外，還有很突出的優(yōu)點是，產物為氮氣和水，無污染；故答案為：產物為氮氣和水，無污染；
（2）已知0.4mol液態(tài)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；肼和雙氧水反應的熱化學方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6KJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6KJ/mol；
（3）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6KJ/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=-817.6KJ/mol；化學方程式中32g全部反應放熱817.6KJ，16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是408.8kJ，故答案為：408.8kJ．
（4）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
（5）紅磷轉化為白磷的化學方程式為：4P（s、紅磷）=P₄（s、白磷），可以看成是下列兩個反應方程式的和：P₄O₁₀（s）=P₄（s、白磷）+5O₂（g）；△H=2983.2kJ?mol^-1
；4P（s、紅磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）；△H=-738.5×4kJ?mol^-1=-2954kJ?mol^-1；
根據(jù)蓋斯定律，白磷轉化為紅磷P₄（s、白磷）=4P（s、紅磷）的△H=-2954kJ?mol^-1+2983.2kJ/mol=-29.2KJ/mol，所以紅磷的能量低，較穩(wěn)定，
故答案為：P₄（s、白磷）=4P（s、紅磷），△H=-29.2KJ/mol；紅磷；低．

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫方法和注意問題，蓋斯定律的應用，熱化學方程式的計算，題目較簡單．