Question

（10分）（1）肼（N₂H₄）又稱聯氨，是一種可燃性液體，可用作火箭燃料。已知在101kPa，320g N₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624kJ（25℃時），N₂H₄完全燃燒的熱化學方程式是：                                                      
（2）肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20~30%的KOH溶液。肼—空氣燃料電池放電時，正極的電極反應式是                   ；負極的電極反應式是                        。
（3）如圖是一個電化學過程示意圖。假設使用肼—空氣燃料電池作為本過程的電源，銅片質量變化128g，則肼—空氣燃料電池理論上消耗標準狀況下的空氣       L（假設空氣中氧氣的體積含量為20%）。

（4）傳統制備肼的方法是以NaClO氧化NH₃制得肼的稀溶液，該反應的離子方程式是                         。

Answer 1

（1）N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）；△H=-62.4KJ·mol^-1
（2）正：O₂+2H₂O+4e^—=4OH^—    負：N₂H₄+4OH^—-4e^—=N₂+4H₂O
（3）112  L    （4）ClO^—+2NH₃=Cl^—+N₂H₄+H₂O

試題分析：（1）320g肼恰好是10mol，所以熱化學方程式為N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(l)；△H=-62.4kJ/mol。
（2）原電池中正極得電子發(fā)生還原反應，所以空氣是正極，在堿性電解質溶液中電極反應為：O₂+2H₂O+4e^—=4OH^—；負極失電子發(fā)生氧化反應，所以肼是負極，在堿性電解質溶液中電極反應為： N₂H₄+4OH^--4e^－=4H₂O+N₂↑。
（3）根據裝置可知，銅和電源的正極相連，作陽極。因此反應中轉移電子是所以根據電子得失守恒可知，消耗氧氣是1mol，則空氣是5mol，標準狀況下的體積是5mol×22.4L/mol＝112L。
（4）NaClO氧化NH₃的離子方程式是ClO^—+2NH₃=Cl^—+N₂H₄+H₂O。
點評：本題綜合性比較強，知識點比較基礎，難度小。