Question

（1）肼(N₂H₄)是火箭推进器中常用的高能燃料，已知0.4 mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成N₂和水蒸气，放出256. 65kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式：__________。

（2）工业上制氢气的一个重要反应是：CO(g) +H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g)

已知在25℃时：C(石墨)＋O₂(g)=CO(g)  △H₁=-111kJ·mol^-1

H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g)  △H₂=-242 kJ·mol^-1

C(石墨)+O₂(g)=CO₂(g)  △H₃=-394kJ·mol^-1

试计算25℃时一氧化碳与水作用转化为氢气和二氧化碳反应的反应热△H=______kJ·mol^-1

（3）CO₂再在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其K_sp=2.8×10^-9。CaCl₂溶液与NaCO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mol / L ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为__________。

Answer

N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.625kJ/mol-415.6×10-5mol/L

【解析】(1)0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量641.625kJ，则热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625 kJ•mol-1，故答案为：N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625 kJ•mol-1；

(2)已知在25℃时：①C(石墨)+O2(g)═CO(g)△H1=-111kJ/mol，②H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H2=-242kJ/mol，③C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H3=-394kJ/mol，由盖斯定律，③-②-①得：CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)，故△H=△H3-△H2-△H1=-394kJ/mol-(-242kJ/mol)-(-111kJ/mol)=-41kJ/mol，故答案为：-41；

(3)Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，等体积混合后溶液中c(CO32-)=×2×10-4mol/L=1×10-4mol/L，根据Ksp=c(CO32-)•c(Ca2+)=2.8×10-9可知，c(Ca2+)=mol/L=2.8×10-5mol/L，原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍，故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10-5mol/L=5.6×10-5mol/L，故答案为：5.6×10-5。

点睛：本题考查了盖斯定律的应用与热化学方程式的书写、溶度积常数的应用。本题的难点是(3)，根据Ksp=c(CO32-)•c(Ca2+)计算沉淀时混合溶液中c(Ca2+)，原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍。