Question

肼(N₂H₆)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。

（1）101kPa，32.0g 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其负极的电极反应式是                。

（3）如右图是一个电化学过程示意图。

①铂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的电源，铜片质量变化128g，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气           L(假设空气中氧气的体积含量为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

（1）N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-624KJ/mol

（2）N2H4+4OH—-4e—=N2+4H2O

（3）Cu2++2e-= Cu；112

（4）ClO—+2NH3=Cl—+N2H4+H2O

【解析】

试题分析：（1）16gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量312kJ，32g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：N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑；

（3）①与电源负极相连的是电解池的阴极，在阴极上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：考查了原电池和电解池的工作原理、化学反应中的能量变化的相关知识。