Question

3．聯(lián)氨（又稱肼，N₂H₄，無色液體）是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列問題：
（1）聯(lián)氨分子的電子式為．
（2）①2O₂（g）+N₂（g）=N₂O₄（l）△H₁②N₂（g）+2H₂（g）=N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）=2H₂O（g）△H₃
④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=-1048.9kJ/mol
上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H₄=2△H₃-2△H₂-△H₁，聯(lián)氨和N₂O₄可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)榉磻?yīng)放熱量大，產(chǎn)生大量氣體．
（3）聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似，聯(lián)氨第一步電離方程式為：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-．

Answer 1

分析 （1）N₂H₄是氮原子和氫原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，氮原子和氮原子間形成一個(gè)共價(jià)鍵形成的共價(jià)化合物，元素化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算化合價(jià)；
（2）①2O₂（g）+N₂（g）═N₂O₄（l）△H₁
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）═2H₂O（g）△H₃
依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算③×2-②×2-①得到④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=-1048.9kJ•mol^-1；根據(jù)聯(lián)氨和N₂O₄的反應(yīng)特點(diǎn)分析；
（3）結(jié)合氨氣在溶液中的電離特點(diǎn)可知第一步電離出N₂H₅⁺、OH^-，據(jù)此寫出聯(lián)氨第一步電離方程式．

解答 解：（1）肼的分子式為N₂H₄，是氮原子和氫原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，氮原子和氮原子之間形成一個(gè)共價(jià)鍵形成的共價(jià)化合物，其電子式為，
故答案為：；
（2）①2O₂（g）+N₂（g）═N₂O₄（l）△H₁
②N₂（g）+2H₂（g）═N₂H₄（l）△H₂
③O₂（g）+2H₂（g）═2H₂O（g）△H₃
依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算③×2-②×2-①得到④2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H₄=2△H₃-2△H₂-△H₁，根據(jù)反應(yīng)④可知，聯(lián)氨和N₂O₄反應(yīng)放出大量熱且產(chǎn)生大量氣體，因此可作為火箭推進(jìn)劑，
故答案為：2△H₃-2△H₂-△H₁；反應(yīng)放熱量大，產(chǎn)生大量氣體；
（3）聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似，其第一步電離出N₂H₅⁺、OH^-，聯(lián)氨第一步電離方程式為：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-，
故答案為：N₂H₄+H₂O?N₂H₅⁺+OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及熱化學(xué)方程式的計(jì)算、電離方程式、電子式的書寫等知識(shí)，題目難度中等，明確蓋斯定律的內(nèi)容為解答關(guān)鍵，注意掌握電離方程式的書寫原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．