Question

火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強氧化劑液態(tài)雙氧水，將這二種物質混合時可發(fā)生如下反應：N₂H₄+2H₂O₂?N₂+4H₂O，已知0.4mol液態(tài)肼和足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸汽，放出256.6kJ的熱量．
（1）反應的熱化學方程式為

 

．
（2）又已知：H₂O（l）?H₂O（g）；△H=+44kJ/mol．則16g液態(tài)肼和足量的液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是

 

kJ．
（3）此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有很大的優(yōu)點是

 

（4）事實證明，能設計成原電池的反應通常是放熱反應，下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是

 

A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0
以KOH溶液為電解質溶液，依據(jù)所選反應設計一個原電池，其負極反應為

 

．

Answer 1

考點：有關反應熱的計算,電極反應和電池反應方程式

專題：

分析：（1）根據(jù)熱化學方程式的書寫原則和注意問題寫出；注意物質的聚集狀態(tài)標注，焓變的正負號和單位；
（2）根據(jù)蓋斯定律合并寫出生成液態(tài)水時的熱化學方程式進行計算；
（3）根據(jù)反應產(chǎn)生的物質性質分析判斷；
（4）常溫下屬于氧化還原反應的放熱反應，可設計為原電池，存在元素化合價變化的反應為氧化還原反應；
氫氧燃料堿性電池中，負極上氫氣失去電子．

解答： 解：（1）已知0.4mol液態(tài)肼和足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸汽，放出256.6kJ的熱量，肼和雙氧水反應的熱化學方程式：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.5KJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.5KJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-641.5KJ/mol；
②H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44KJ/mol，408.8KJ；
由蓋斯定律①-②×4得到：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（L）△H=-817.6KJ/mol；化學方程式中32g全部反應放熱817.5KJ，16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應生成氮氣和液態(tài)水時，放出的熱量是408.75KJ，
故答案為：408.75；
（3）強還原劑液態(tài)肼（N₂H₄）和強氧化劑液態(tài)雙氧水，當它們混合時，即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸汽，除釋放大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有很突出的優(yōu)點是，產(chǎn)物為氮氣和水，無污染；
故答案為：產(chǎn)物為氮氣和水，無污染；
（4）A．C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0，為氧化還原反應，但為吸熱反應，不能設計為原電池，故A錯誤；
B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0，不屬于氧化還原反應，不能設計為原電池，故B錯誤；
C．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0，為氧化還原反應，為放熱反應，能設計為原電池，故C正確；
以KOH溶液為電解質溶液，氫氧燃料堿性電池中，負極上氫氣失去電子，負極反應為H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
故答案為：C；H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫方法和注意問題，蓋斯定律的應用，原電池和燃料電池的電極反應，明確原電池與氧化還原反應的關系及負極發(fā)生氧化反應是解答本題的關鍵，題目難度不大．