Question

（16分）（1）肼(N₂H₄)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．已知在100 kPa时，32.0 g N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624 kJ(25℃)，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）下图是一个电化学过程示意图．

①锌片上发生的电极反应式是_______________．

②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128 g，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________ L(假设空气中氧气体积含量为20%)．

（4）传统制备肼的方法，是用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=-624kJ/mol

（2）O2+2H2O+4e-=4OH- N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑

（3）①Cu2-+2e-=Cu ②112

（4）ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O

【解析】

试题分析：（1）N2H4是式量的32，32.0 g N2H4的物质的量是n=m÷M=32.0g÷32g/mo1；在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624 kJ，则该物质燃烧的热化学方程式是：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)； △H=-624kJ/mol；（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，通入氧气的电极为正极，正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-．通入燃料N2H4的电极是负极，负极的电极反应式是N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。（3）①该装置是电解池，由于锌片与电源的负极连接，为阴极，阴极发生还原反应，电极反应式是：Cu2-+2e-=Cu；Cu片为阳极，发生反应：Cu-2e-=Cu2+；②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128 g，则电子转移的物质的量是n（e-）=2n(Cu)=2(128g÷64g/mol)=4mol。则反应消耗氧气的物质的量是1mol，由于空气中氧气体积含量为20%，所以反应消耗空气的物质的量是n(空气)=1mol÷20%=5mol，所以肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气的体积是V=n×Vm=5mol×22.4L/mol=112L。（4）传统制备肼的方法，是用NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液．根据氧化还原反应中电子转移数目相等，则该反应的离子方程式是ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O。

考点：考查化学方程式、热化学方程式、电极反应式、离子方程式的书写及氧化还原反应的计算的知识。