Question

7．氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：
（1）氮元素原子的L層電子數(shù)為5；肼中的化學鍵類型為共價鍵．
（2）肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N₂O₄反應生成N₂和水蒸氣．
已知：
①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）；△H₁=-19.5kJ•mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）；△H₂=-534.2kJ•mol^-1
寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程式2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9 kJ•mol^-1；
（3）已知H₂O（l）=H₂O（g）；△H₃=+44kJ•mol^-1，則表示肼燃燒熱的熱化學方程式為N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-622.2 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）氮元素原子序數(shù)為7，根據(jù)構造原理，排滿K層再排L層，K層2個電子，L層為5個電子，肼是共價化合物氮原子和氫原子形成共價鍵，氮原子和氮原子間也形成共價鍵；
（2）依據(jù)蓋斯定律：②×2-①得到：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g），反應熱與化學計量數(shù)成正比；
（3）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，根據(jù)燃燒熱的概念，結合蓋斯定律解答．

解答 解：（1）氮元素原子序數(shù)為7，根據(jù)構造原理，排滿K層再排L層，K層2個電子，L層為5個電子，肼是共價化合物氮原子和氫原子形成共價鍵，氮原子和氮原子間也形成共價鍵，結構式為：，
故答案為：5；共價鍵；
（2））①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-19.5kJ?mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=（-534.2）×2-（-19.5）kJ•mol^-1=-1048.9 kJ•mol^-1；
故答案為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9 kJ•mol^-1；
（3）燃燒熱，指生成的水必須為液態(tài)，可燃物必須為1mol．
由反應①N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H₃=+44kJ•mol^-1
將①-2×②可得：N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-622.2kJ•mol^-1
故答案為：N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-622.2kJ•mol^-1．

點評 本題考查了原子核外電子排布、肼的化學鍵、熱化學方程式、蓋斯定律的應用等知識，注意蓋斯定律的熟練應用，為高頻考點，題目難度中等．