Question

（10分）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：

（1）氮元素原子的L层电子数为        ；肼的结构式：           

（2）NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，该反应的化学方程式为                ；

（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄(l)反应生成N₂和水蒸气。

已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ （1）             △H₁= -195kJ·mol^-1

② N₂H₄ （1） + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O(g)     △H₂= -534.2kJ·mol^-1

写出N₂H₄ （1）和N₂O₄（1） 反应生成N₂和水蒸气的热化学方程式             ；

（4）肼一空气燃料电池是一种具有高效，环境友好的碱性电池，，该电池放电时，负极的反应式为                                   。

Answer

（1）5 ， ；（2） 2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O；

（3）2N2H4(l) + N2O4(l) = 3N2(g) + 4H2O(g) ΔH= -873.4kJ/ mol-1；

（4）N2H4-4e- +4OH-=N2+4H2O。

【解析】

试题分析：（1）N是第二周期ⅤA族，核外有2个电子层，L层有5个电子，肼的结构式：；（2）先写出NH3＋NaClO→N2H4＋NaCl，N：－3价→－2↑1，Cl：＋1价→－1价↓2，最小公倍数2，NH3系数为2，NaClO、N2H4、NaCl的系数为1，即2NH3＋NaClO→N2H4＋NaCl，根据反应前后原子个数守恒，还差2个H，1个O，即相差1个H2O，因此反应方程式：2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O；（3）②×2－①得出：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) △H=－534.2×2＋195kJ·mol－1= -873.4kJ/ mol-1；（4）燃料电池，肼在负极上失电子：N2H4－4e－→N2，环境是碱性，根据原电池的工作原理阴离子向负极移动，则OH－作为反应物，生成H2O，然后根据所带电荷数相等，电极反应式：N2H4-4e- +4OH-=N2+4H2O。

考点：考查原子结构、结构式、化学用语等知识。