Question

Ⅰ（1）CO可用于炼铁，已知Fe₂O₃（s）+ 3C（s）＝2Fe（s）+ 3CO（g） ΔH ₁＝+489.0 kJ·mol^－1，C（s） +CO₂（g）＝2CO（g）   ΔH ₂ ＝+172.5 kJ·mol^－1

则CO还原Fe₂O₃（s）的热化学方程式为                        。

Ⅱ（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101kPa时，32.0gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量624kJ（25℃时），N₂H₄完全燃烧反应的热化学方程式是                  。

（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：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128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气                L（假设空气中氧气体积含量为20%）

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

Answer

（12分）

Ⅰ（1）Fe2O3(s)+ 3CO(g)＝2Fe(s)+ 3CO2(g) △H＝－28.5 kJ·mol－1

Ⅱ（1）（N2H4(1)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) △H= -624.0kJ/mol

（2）N2H4+4OH－－4e－=4H2O+N2↑

（3）①；Cu2++2 e－== Cu ；②112

（4）ClO－+2NH3=N2H4+Cl－+H2O

【解析】

试题分析：Ⅰ(1) ①Fe2O3（s）+ 3C（s）＝2Fe（s）+ 3CO（g） ΔH 1＝+489.0 kJ·mol－1，②C（s） +CO2（g）＝2CO（g） ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol－1，根据盖斯定律①－②×3，整理可得Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28．5 kJ/mol，故答案为：Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28．5 kJ/mol；

Ⅱ（1）32.0g肼的物质的量为1mol，1molN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气放出热量624kJ，所以其热化学反应方程式为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624KJ/mol，故答案为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624KJ/mol；

（2）燃料电池中，负极上投放的是燃料，负极上燃料失电子发生氧化反应，在碱性环境下的反应式为：N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑，正极上是氧气发生得电子的还原反应，在碱性环境下，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：2H2O+O2+4e-=4OH-；N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑；

（3）①电解池的负极上是阳离子铜离子发生得电子的还原反应，即Cu2++2e-=Cu，故答案为：Cu2++2e-=Cu；

②铜片上的电极反应为：Cu-2e-=Cu，Cu的质量变化128g，根据电极反应，转移电子为4mol，根据反应N2H4+O2=N2+2H2O，当转移电子4mol时，消耗氧气的物质的量是1mol，氧气的体积是空气体积的五分之一，所以消耗空气的体积是5mol，即112L，故答案为：112；

（4）NaClO氧化NH3可以制得肼的离子方程式为：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O，故答案为：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O。

考点：考查了热化学方程式的书写、盖斯定律、燃料电池的相关知识。