Question

（10分）（1）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa，320g N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N₂H₄完全燃烧的热化学方程式是：                                                      

（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时，正极的电极反应式是                    ；负极的电极反应式是                         。

（3）如图是一个电化学过程示意图。假设使用肼—空气燃料电池作为本过程的电源，铜片质量变化128g，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气        L（假设空气中氧气的体积含量为20%）。

 （4）传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH₃制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式是                          。

Answer

（1）N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）；△H=-62.4KJ·mol-1

（2）正：O2+2H2O+4e—=4OH—    负：N2H4+4OH—-4e—=N2+4H2O

（3）112  L     （4）ClO—+2NH3=Cl—+N2H4+H2O

【解析】

试题分析：（1）320g肼恰好是10mol，所以热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)；△H=-62.4kJ/mol。

（2）原电池中正极得电子发生还原反应，所以空气是正极，在碱性电解质溶液中电极反应为：O2+2H2O+4e—=4OH—；负极失电子发生氧化反应，所以肼是负极，在碱性电解质溶液中电极反应为： N2H4+4OH--4e－=4H2O+N2↑。

（3）根据装置可知，铜和电源的正极相连，作阳极。因此反应中转移电子是所以根据电子得失守恒可知，消耗氧气是1mol，则空气是5mol，标准状况下的体积是5mol×22.4L/mol＝112L。

（4）NaClO氧化NH3的离子方程式是ClO—+2NH3=Cl—+N2H4+H2O。

考点：化学反应中的热量变化、原电池和氧化还原反应