Question

(12分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：

（1）氮元素在元素周期表中的位置为                     ；

（2）NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，该反应的化学方程式为                                                  ； 

（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。

已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ （1）    △H₁= -19．5kJ·mol^-1 

②N₂H₄ （1） + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O（g）       △H₂= -534．2kJ·mol^-1

写出肼和N₂O₄ 反应的热化学方程式                               ；

（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为                          

（5）下图是一个电化学过程示意图。

①写出铂片上发生的电极反应式____                     ____。

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128 g，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气_____   ___L(假设空气中氧气体积含量为20%)。

Answer

（每空2分，共12分）（1）第二周期 VA族 （2）2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O

（3）2N2H4 （1）+N2O4（1）==3N2(g)+4H2O(g) △H= -1048．9kJ·mol-1

（4）N2H4 - 4e-+4OH-==N2↑+4H2O （5）①Cu2＋＋2e－===Cu ②112

【解析】

试题分析：（1）N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，所以氮元素位于元素周期表中第二周期 VA族；（2）NH3与NaClO发生氧化还原反应可得到肼（N2H4）、氯化钠和水，所以该反应的化学方程式为：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，答案为：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气，将方程式②×2-①得肼和N2H4 反应的热化学方程式，2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048．9kJ/mol，答案为：2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048．9kJ/mol；

（4）肼一空气燃料碱性电池中，负极上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，答案为：N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O（5）①Pt与电源负极相连，为阴极，所以电极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，铜片作阳极，电极反应为：Cu-2e－= Cu2＋，已知铜电极的质量变化为128克，即2moL,所以失电子为4moL，肼－空气燃料电池中正极反应为O2+4e－+2H2O=4OH-,根据串联电路，各电极得失电子数相等，所以参加反应的氧气为1mol,则消耗标准状况下的空气22．4/20%=112L。

考点：考查原子结构，化学反应方程式的书写，盖斯定律的应用，电极反应式的书写等知识。