Question

（1）水下发射导弹时常采用一种火箭燃料肼（N₂H₄）。已知在101kPa时，32.0g液态的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为_______________________。

（2）我国科学家在1973年就已经将上述反应设计成燃料电池，该燃料电池的电解质溶液是20％～30％的KOH溶液。则该燃料电池放电时：

①正极的电极反应式为_______________________。

②负极的电极反应式为_______________________。

（3）用N₂H₄做火箭燃料常采用N₂O₄做氧化剂，反应得到的产物对环境无害，则反应的化学方程式为：______________________。

Answer

（1）N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)；ΔH= -624kJ/mol

（2）①O2+2H2O+4e－­­=4OH―；②N2H4+4OH－-4e－=4H2O+N2↑

（3）2N2H4＋N2O4=3N2＋4H2O

【解析】

试题分析：（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↑，正极上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e－­­=4OH―，故答案为：O2+2H2O+4e－­­=4OH―；N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑；

（3）N2H4与N2O4反应得到的产物对环境无害的氮气和水，则反应的化学方程式为：2N2H4＋N2O4=3N2＋4H2O，故答案为：2N2H4＋N2O4=3N2＋4H2O。

考点：考查了盖斯定律、原电池和电解池原理的相关知识。