Question

（6分）肼（N₂H₄）可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。

已知：①N₂（g）＋2O₂（g）===N₂O₄（l）ΔH₁＝－19.5 kJ·mol^－1

②N₂H₄（l）＋O₂（g）===N₂（g）＋2H₂O（g）ΔH₂＝－534.2 kJ·mol^－1

（1）写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式__________。

（2）已知H₂O（l）===H₂O（g）ΔH₃＝＋44 kJ·mol^－1，则表示肼燃烧热的热化学方程式为__________。

（3）肼—空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为__________。

Answer

（各2分，共6分）

（1）2N2H4（l）＋N2O4（l）===3N2（g）＋4H2O（g）ΔH＝－1048.9 kJ·mol－1；

（2）N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－622.2 kJ·mol－1

（3）N2H4＋4OH－－4e－ =4H2O＋N2↑

【解析】

试题分析：（1）①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=-19.5kJ•mol-1

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

根据盖斯定律写出肼和N2O4反应的热化学方程：②×2-①得到：2N2H4（l）++N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H= —1048.9kJ/mol；

（2）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，此时生成的水必须为液态，可燃物必须为1mol．

由反应

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

②H2O（l）═H2O（g）△H3=+44kJ•mol-1

将①-2×②可得：N2H4（l）+O2 （g）=N2（g）+2H2O（l）△H2= —622.2kJ•mol-1；

（3）负极发生还原反应，是肼在反应，肼中的N从-2价升高到0价，碱性电池中，其电极反应式应为：N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O；

考点：考查盖斯定律的计算、燃烧热的计算及燃料电池电极反应式的书写等。