Question

通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能．已知部分化学键的键能如下：

化学键	N—H	N—N	O=O	N≡N	O—H
键能(kJ·mol^－1)	386	167	498	946	460

（1）发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N₂H₄，气态)为燃料，若它在氧气(气态)中燃烧，生成N₂(气态)和H₂O(液态)。肼完全燃烧的热化学方程式可写为____                            ____。

（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）已知N₆₀分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子，且N₆₀分子结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构。试推测1个N₆₀的结构含有________个N—N键。

Answer

（1）N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l); △H=-577 KJ/mol(合理答案均可)

（2）N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O （3）90

【解析】

试题分析：（1）N2H4燃烧的化学方程式为N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g），△H=反应物的总键能-生成物的总键能=167 kJ•mol-1+386 kJ•mol-1×4+498 kJ•mol-1-946 kJ•mol-1-460 kJ•mol-1×4=-577 kJ•mol-1，N2H4燃烧的热化学方程式为N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-577 kJ•mol-1；

（2）肼-氧气碱性燃料电池中，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑；

（3）N60分子中每个N原子均以氮氮单键结合三个氮原子，且N60结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构，每个N-N键为一个N原子提供，则1个N60分子的结构中含有N-N数目为60×3×=90。

考点：考查化学反应的能量变化与反应的焓变关系、原电池和电解池原理及物质的量的计算。