Question

在火箭推进器中装有强还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂（H₂O₂），当它们混合时，即产生大量的N₂和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256kJ的热量。

（1）写出该反应的热化学方程式_______；                                                 

（2）已知H₂O(1)=H₂O(g)；△H=+44.0kJ·mol^-1，16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是_____kJ；

（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_______。

Answer

N2H4(l)+2H2O2(l)===N2（g）+4H2O(g) △H=-640 kJ/mol 408 生成物为氮气和水，无污染

【解析】

（1）根据题给条件结合书写热化学方程式的原则写出；

（2）依据（2）中写出的热化学方程式和H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ·mol－1，利用盖斯定律写出热化学方程式计算；

（3）依据反应产物的性质分析无污染物产生分析；

（1）已知0.4mol液态肼和足量H2O2（l）反应生成氮气和水蒸气时放出256kJ的热量，依据热化学方程式的书写原则，结合定量关系写出，1mol肼和过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出的热量==640KJ，所以热化学方程式为：N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）△H=-640kJ·mol－1；

（2）16g液态肼物质的量=16g÷32g·mol－1=0.5mol，

由①N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-640kJ·mol－1；

②H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ·mol－1，

结合盖斯定律的内容和要求，可以把②×4方向倒转得到③4H2O（g）=4H2O（l）△H=-44×4kJ·mol－1=-176kJ·mol－1，

①+③得到N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（l）；△H=-816kJ·mol－1，

所以0.5mol液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量==408kJ；

（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是：生成物为氮气和水，无污染。