Question

【題目】火箭推進器中盛有強還原劑液態肼（N2H4）和強氧化劑液態N2O4。已知①2O2（g）+N2（g）=N2O4（l）ΔH1

②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l）ΔH2

③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）ΔH3

④2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）ΔH4=-1048kJ/mol

（1）上述反應熱效應之間的關系式為ΔH4=________________，

（2）又已知H2O（l）＝H2O（g）ΔH＝+44kJ/mol。則16g液態肼與液態N2O4反應生成液態水時放出的熱量是kJ。

（3）此反應用于火箭推進，除釋放大量熱和快速產生大量氣體外，還有一個很大的優點是。

（4）合成氨工業中氫氣可由天然氣和水反應制備，其主要反應為：CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g）已知，破壞1mol化學鍵需要吸收的熱量如下表所示：

化學鍵	C—H	O—H	C=O	H—H
吸收熱量（kJ/mol）	414	464	803	436

試通過計算得出該反應的ΔH=_________kJ/mol，

Answer 1

【答案】（1）2ΔH3－2ΔH2－ΔH1（2）306（3）產物對環境無污染（4）+162

【解析】

試題分析：（1）已知：①2O2（g）+N2（g）=N2O4（l）ΔH1

②N2（g）+2H2（g）=N2H4（l）ΔH2

③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）ΔH3

根據蓋斯定律可知③×2－②×2－①即得到④2N2H4（l）+N2O4（l）＝3N2（g）+4H2O（g）的ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。（2）又已知：⑤H2O（l）＝H2O（g）ΔH＝+44kJ/mol，根據蓋斯定律可知④－⑤×4即得到2N2H4（l）+N2O4（l）＝3N2（g）+4H2O（g）ΔH5＝－1224kJ．mol，所以則16g液態肼即0．5mol肼與液態N2O4反應生成液態水時放出的熱量是306kJ。（3）根據方程式可知令一個很大的優點是產物對環境無污染。（4）反應熱△H＝反應物中鍵能之和－生成物中鍵能之和，則根據方程式可知ΔH=（4×414＋2×2464－2×803－4×436）kJ/mol＝＋162kJ/mol