Question

2016年9月我国成功利用大功率运载火箭发射“天宫二号”空间实验室。火箭推进器中装有还原剂肼(N₂H₄)（液态）和强氧化剂过氧化氢(H₂O₂)，如图是一定量肼完全反应生成氮气和1 mol气态水过程中的能量变化图。

（1）该反应属于________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式：__________________。

（3）若该火箭推进器中H₂O₂有12 mol共价键发生断裂，则反应释放出的热量______kJ。

Answer

放热 N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH= −641.6 kJ·mol−1 1283.2

【解析】（1）由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应；

（2）由图示可知一定量肼完全反应生成氮气和1 mol气态水放出160.4kJ的热量，则生成4mol气态水放出的热量为160.4kJ×4= 641.6 kJ·mol−1； 该火箭推进器中相关反应的热化学方程式为 N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH= −641.6 kJ·mol−1 ；

（3）由H2O2的结构式可知，每个H2O2分子内有3个共价键，该火箭推进器中H2O2有12 mol共价键发生断裂，说明参加反应的过氧化氢是4mol，则反应释放出的热量641.6 kJ×2=1283.2kJ。