Question

19．氨和肼（N₂H₄）是氮的兩種常見化合物，在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用．
（1）NH₃的電子式為．
（2）N₂H₄中N原子可達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，N₂H₄分子中含有的化學(xué)鍵是極性鍵、非極性鍵．
（3）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O．
（4）肼是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示：
已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量（kJ）：N≡N為942，O=O為500，N-N為154，則斷裂1molN-H鍵所需的能量是391kJ．
（5）肼可做為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，于氧化劑N₂O₄反應(yīng)生成N₂和水蒸氣．
已知：①N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（l）△H_1^═ -19.5kJ•mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂═-534.2kJ•mol^-1
寫出肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）氨氣是共價(jià)化合物，氮原子最外層5個(gè)電子，和三個(gè)氫原子形成三個(gè)共價(jià)鍵，還有一對電子未成鍵，據(jù)此書寫電子式；
（2）氮原子最外層電子數(shù)為3，易形成3個(gè)共價(jià)鍵分析形成8電子結(jié)構(gòu)，不同原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，相同原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵；
（3）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），氮元素化合價(jià)升高被氧化，次氯酸鈉做氧化劑被還原為氯化鈉，結(jié)合氧化還原反應(yīng)電子守恒分析判斷產(chǎn)物和配平化學(xué)方程式；
（4）圖象分析反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量計(jì)算得到；
（5）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（l）△H_1^═ -19.5kJ•mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂═-534.2kJ•mol^-1
利用蓋斯定律將②×2-①可得2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g），并以此計(jì)算反應(yīng)熱．

解答 解：（1）氨氣是共價(jià)化合物，氮原子最外層5個(gè)電子，和三個(gè)氫原子形成三個(gè)共價(jià)鍵，還有一對電子未成鍵，氨氣分子的電子式為：，
故答案為：；
（2）N₂H₄中的N原子可達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氮原子最外層3個(gè)電子形成三對共用電子對，和未成鍵的一對電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，每個(gè)氮原子和兩個(gè)氫原子形成共價(jià)鍵，氮原子間形成一個(gè)共價(jià)鍵，結(jié)構(gòu)式為：，分子中含有非極性鍵和極性鍵，
故答案為：極性鍵、非極性鍵；
（3）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），氮元素化合價(jià)升高被氧化，次氯酸鈉做氧化劑被還原為氯化鈉，依據(jù)原子守恒配平寫出化學(xué)方程式為2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）依據(jù)圖象分析，反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的變化和焓變的關(guān)系是，焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量，反應(yīng)為N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O，圖象可知，反應(yīng)的焓變△H=-534KJ/mol，斷裂化學(xué)鍵吸收的能量=2752-534=2218，設(shè)斷裂1molN-H鍵吸收的能量為x，4x+154+500=△H₃=2752-534，x=391，
故答案為：391；
（5）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（l）△H_1^═ -19.5kJ•mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂═-534.2kJ•mol^-1
利用蓋斯定律將②×2-①可得2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g），△H=（-534.2kJ/mol）×2-（+19.5kJ/mol）=-1048.9kJ/mol，
故答案為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9kJ/mol．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的分析判斷、原電池原理的應(yīng)用、圖象分析、焓變和蓋斯定律計(jì)算、化學(xué)鍵能的計(jì)算關(guān)系應(yīng)用，題目難度中等．