Question

肼(N₂H₄)具有强还原性，可用作火箭燃料、抗氧剂等。

(1)肼可以由氨气反应制得，已知部分化学键键能如下表所示：

化学键	H-H	N≡N	N-H
键能/kJ·mol^-1	a	b	c

工业上合成氨的反应 N₂(g)+3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)   ΔH=_____kJ·mol^-1．

(2)肼—空气燃料电池是一种环保型燃料电池，结构如图 1 所示

①肼—空气燃料电池的负极反应式为_____

②全钒液流可充电电池结构如图 2 所示，将肼—空气燃料电池的 A 极与全钒液流可充电电池的 C 极相连，B 极与 D 极相连，写出阴极的电极反应____

(3)肼可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，与使用 Na₂SO₃ 处理水中溶解的 O₂ 相比，肼的优点是_____

Answer

b+3a-6c N2H4+4OH--4e- = N2↑+4H2O VO2++2H++e-=VO2++H2O 用肼处理，不会产生硫酸钠电解质，避免对锅炉造成腐蚀

【解析】

(1)利用反应物的总键能与生成物的总键能之差，可求出工业上合成氨反应N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)的ΔH。

(2)①从图中可以看出，肼—空气燃料电池中，A为负极，B为正极，负极N2H4失电子的产物与OH-反应生成H2O和N2，由此可写出电极反应式。

② 肼—空气燃料电池的 A 极(负极)与全钒液流可充电电池的 C 极相连，则C极为阴极，B 极(正极)与 D 极(阳极)相连，则阴极(C极) VO2+得电子的产物与H+反应，生成H2O和VO2+，由此可写出电极反应式。

(3)肼处理水中的氧，生成N2和水，而Na2SO3 处理水中溶解的 O2，生成Na2SO4电解质，易使锅炉发生吸氧腐蚀。

(1) ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能= [(b+3a)-6c] kJ·mol-1 =( b+3a-6c)kJ·mol-1。答案为：b+3a-6c；

(2)①由以上分析可知，肼—空气燃料电池中，A为负极，N2H4失电子的产物与OH-反应生成H2O和N2，电极反应式为N2H4+4OH--4e- = N2↑+4H2O。答案为：N2H4+4OH--4e- = N2↑+4H2O；

②肼—空气燃料电池中，阴极(C极) VO2+得电子的产物与H+反应，生成H2O和VO2+，电极反应式为VO2++2H++e- =VO2++H2O。答案为：VO2++2H++e- =VO2++H2O；

(3)肼处理水中的氧，生成N2和水，而Na2SO3处理水中溶解的O2，生成Na2SO4电解质，易使锅炉发生吸氧腐蚀，从而得出肼的优点是用肼处理，不会产生硫酸钠电解质，避免对锅炉造成腐蚀。答案为：用肼处理，不会产生硫酸钠电解质，避免对锅炉造成腐蚀。