人教版高中化学选择性必修1第一章化学反应的热效应章末整合提升学案

章末整合提升常见火箭燃料燃烧时的热效应问题探究发射卫星或飞船的火箭燃料要求体积小、重量轻，但产生的热量要大，这样才能将卫星或飞船快速地送上轨道。偏二甲肼（C2H8N2）、肼（N2H4）、液氢（H2）、煤油等燃料产生的推力大且燃烧时间较长，可作为火箭的常用燃料。1.长征四号丙火箭具有可靠性高和适应性强的特点，为中国国防现代化建设和国民经济发展做出了重要贡献，该系列火箭各级全部使用N2O4和偏二甲肼（C2H8N2）作推进剂。（1）N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2（g）、H2O（g）、N2（g），并放出大量热，已知10.0g液态偏二甲肼与液态N2O4完全燃烧可放出425kJ热量，写出该反应的热化学方程式：。提示：10.0g即16mol液态偏二甲肼（C2H8N2）与足量的液态四氧化二氮（N2O4）完全反应生成N2（g）、CO2（g）、H2O（g），放出425kJ的热量，所以1mol液态偏二甲肼（C2H8N2）与足量的液态四氧化二氮（N2O4）完全反应生成N2（g）、CO2（g）、H2O（g），放出425kJ×6＝2550kJ的热量，则热化学方程式为C2H8N2（l）＋2N2O4（l）3N2（g）＋2CO2（g）＋4H2O（g）ΔH＝－2550kJ·mol－（2）与偏二甲肼（C2H8N2）、四氧化二氮推进剂相比，液氢、液氧推进剂的优点有哪些？提示：与偏二甲肼、四氧化二氮推进剂相比，液氢、液氧推进剂的优点是氢气和氧气都无毒性，且氢气燃烧产物只有水，无污染，氢气的热值高，即无毒、无污染、热值高。（3）已知：①H2（g）H2（l）ΔH1＝－0.92kJ·mol－1②O2（g）O2（l）ΔH2＝－6.84kJ·mol－1③H2O（l）H2O（g）ΔH3＝＋44.0kJ·mol－1④H2（g）＋12O2（g）H2O（l）ΔH4＝－285.8kJ·mol－请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：。提示：根据盖斯定律④－①－12×②＋③得反应H2（l）＋12O2（l）H2O（g）ΔH＝－237.46kJ·mol2.目前火箭推进剂中较普遍的组合是肼（N2H4）和N2O4，两者反应生成N2和水蒸气。已知：①2O2（g）＋N2（g）N2O4（g）ΔH1＝＋8.7kJ·mol－②N2（g）＋2H2（g）N2H4（g）ΔH2＝＋50.6kJ·mol－③O2（g）＋2H2（g）2H2O（g）ΔH3＝－483.6kJ·mol－（1）写出N2H4（g）和N2O4（g）反应的热化学方程式。提示：根据盖斯定律，由③×2－①－②×2得2N2H4（g）＋N2O4（g）3N2（g）＋4H2O（g）ΔH＝（－483.6kJ·mol－1×2）－（＋8.7kJ·mol－1）－（＋50.6kJ·mol－1×2）＝－1077.1kJ·mol－1，所以N2H4（g）和N2O4（g）反应的热化学方程式为2N2H4（g）＋N2O4（g）3N2（g）＋4H2O（g）ΔH＝－1077.1kJ·mol－（2）叙述N2H4和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因。提示：肼（N2H4）和N2O4反应释放出大量热、产物无污染、产生大量气体等。1.液态肼（N2H4）和液态过氧化氢可作为火箭推进剂的原料，它们混合时发生反应，生成N2和水蒸气，并放出大量的热。已知1g液态肼与足量的液态过氧化氢完全反应生成气态水放出的热量为20kJ。（1）以N2和H2为原料通过一定途径可制得N2H4，已知断裂1molN—N、N≡N、N—H、H—H所需的能量分别为193kJ·mol－1、946kJ·mol－1、390.8kJ·mol－1、436kJ·mol－1，由N2、H2合成气态肼（N2H4）的热化学方程式为。（2）温度在150℃以上时，H2O2便迅速分解为H2O和O2，发射火箭时用过氧化氢作强氧化剂就是利用这个原理。已知：①H2（g）＋O2（g）H2O2（l）ΔH1＝－134.3kJ·mol－1②H2O（l）H2（g）＋12O2（g）ΔH2＝＋286kJ·mol－则反应③H2O2（l）H2O（l）＋12O2（g）的ΔH＝答案：（1）N2（g）＋2H2（g）N2H4（g）ΔH＝＋61.8kJ·mol－1（2）－151.7kJ·mol－2.近年来，以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究得到了迅速发展。发展氢能源，首先必须制得廉价的氢气。（1）氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知热化学方程式：2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－C（s）＋O2（g）CO2（g）ΔH＝－393.5kJ·mol－试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生的热量的比值是（结果保留两位小数）。（2）某些科学家对以下3个化学反应很感兴趣：①3FeCl2＋4H2OFe3O4＋6HCl＋H2②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl6FeCl3＋6H2O＋O③6FeCl36FeCl2＋3Cl2科学家研究上述反应的意义在于。（3）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨热分解法制氢气。相关化学键的键能数据见下表。化学键N≡NH—HN—H键能E/（kJ·mol－1）946436.0390.8反应2NH3（g）⇌N2（g）＋3H2（g）ΔH＝kJ·mol－1。答案：（1）4.36∶1（2）探究常温下利用水的分解制取氢气（3）＋90.8解析：（1）由热化学方程式可知，相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比为（285.8kJ·mol－1×1g2g·mol－1）∶（393.5kJ·mol－1（2）根据题中所给三个反应