Question

【題目】（1）在化學反應中使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，觀察如圖，然后回答問題。

①圖中反應是___（填“吸熱”或“放熱”），該反應的△H=___（用含E1、E2的代數(shù)式表示）。

②已知熱化學方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=－241.8kJmol-1，該反應的活化能為167.2kJmol-1，則其逆反應的活化能為___。

（2）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。當它們混合反應時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱。已知0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.0kJ的熱量。

①反應的熱化學方程式為___。

②又已知H2O(l)＝H2O(g)；ΔH＝＋44kJ/mol。則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出熱量是___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，還有一個很大的優(yōu)點是___。

Answer 1

【答案】放熱 E2-E1 409.0kJ/mol N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-640kJ/mol 408kJ 產(chǎn)物為氮氣和水，清潔無污染

【解析】

(1)①依據(jù)圖象，反應物的能量大于生成物的能量；反應的焓變=生成物的能量-反應物的能量；②逆反應的活化能=正反應的活化能+反應的焓變；

(2)①0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.0kJ的熱量，1mol液態(tài)肼和過氧化氫反應放熱640.0 kJ，據(jù)此書寫熱化學方程式；②依據(jù)蓋斯定律分析計算N2H4(l)+2 H2O2(l)=N2(g)+4 H2O(l)的焓變，再計算16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量；③燃燒產(chǎn)物無污染是其優(yōu)點。

(1)①依據(jù)圖象可知，反應物的能量大于生成物的能量，為放熱反應；反應的焓變=生成物的總能量-反應物的總能量，即△H=(E2-E1)kJmol-1，故答案為：放熱；(E2-E1)kJmol-1；

②反應的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據(jù)圖象能量關(guān)系可知，逆反應的活化能=正反應的活化能+反應的焓變；H2(g)+O2(g)═H2O(g) △H=-241.8kJmol-1，該反應的活化能為167.2kJmol-1，則其逆反應的活化能=167.2kJ/mol+241.8kJ/mol=409.0kJ/mol，故答案為：409.0kJ/mol；

(2)①0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.0kJ的熱量，1mol液態(tài)肼和過氧化氫反應放熱640.0 kJ，反應的熱化學方程式為：N2H4(l)+2 H2O2(l)=N2(g)+4 H2O(g) △H=-640.0 kJ/mol，故答案為：N2H4(l)+2 H2O2(l)=N2(g)+4 H2O(g) △H=-640.0 kJ/mol；

②a.N2H4(l)+2 H2O2(l)=N2(g)+4 H2O(g)△H=-640.0 kJ/mol，b.H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol，依據(jù)蓋斯定律a-b×4得到：N2H4(l)+2 H2O2(l)=N2(g)+4 H2O(l) △H=-816.0kJ/mol，依據(jù)熱化學方程式可知32g肼反應放熱816.0kJ，則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應生成液態(tài)水時放出的熱量是408.0kJ，故答案為：408.0；

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，生成物為氮氣和水，不污染空氣，故答案為：生成物為氮氣和水，不污染空氣。