Question

在火箭推进器中装有还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂双氧水H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气

在火箭推进器中装有还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂双氧水H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热量．已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量．（1）上述反应应用于火箭推进剂，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是______．（2）写出肼和双氧水反应的热化学方程式______．（3）已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44KJ/mol，则16g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，则肼与NO2完全反应的热化学方程式为______．（5）同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难．现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热．已知：P4（s，白磷）+5O2（g）=P4O10（s）△H=-2 983.2kJ?mol-1；P（s，红磷）+5/4QUOTEO2（g）=1/4QUOTEP4O10（s）△H=-738.5kJ?mol-1则白磷转化为红磷的热化学方程式为______相同状况下，能量状态较低的是______；白磷的稳定性比红磷的______（填“高”或“低”）．

Answer 1

（1）还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂H₂O₂，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，除释放大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的优点是，产物为氮气和水，无污染；故答案为：产物为氮气和水，无污染；
（2）已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量；肼和双氧水反应的热化学方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.6KJ/mol，
故答案为：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，
依据盖斯定律①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（L）；△H=-817.6KJ/mol；化学方程式中32g全部反应放热817.6KJ，16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8kJ，故答案为：408.8kJ．
（4）①N₂（g）+O₂（g）=2NO₂（g）△H₁=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534kJ/mol
依据盖斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7KJ/mol；
（5）红磷转化为白磷的化学方程式为：4P（s、红磷）=P₄（s、白磷），可以看成是下列两个反应方程式的和：P₄O₁₀（s）=P₄（s、白磷）+5O₂（g）；△H=2983.2kJ?mol^-1
；4P（s、红磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）；△H=-738.5×4kJ?mol^-1=-2954kJ?mol^-1；
根据盖斯定律，白磷转化为红磷P₄（s、白磷）=4P（s、红磷）的△H=-2954kJ?mol^-1+2983.2kJ/mol=-29.2KJ/mol，所以红磷的能量低，较稳定，
故答案为：P₄（s、白磷）=4P（s、红磷），△H=-29.2KJ/mol；红磷；低．