Question

神舟7號(hào)的成功發(fā)射，說明我國(guó)的空間技術(shù)又向前邁進(jìn)了一步．
（1）發(fā)射飛船時(shí)肼（N₂H₄）與NO₂作推力能源，兩者反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)夂退�蒸氣．已知�?br />①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7 0.1mol?L^-1；
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-5340.1mol?L^-1；
則肼與二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

 

（2）飛船使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)．氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，其電池總反應(yīng)均為：2H₂+O₂=2H₂O．酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是強(qiáng)酸溶液，其負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為：2H₂-4e^-=4H⁺，則其正極反應(yīng)式為

 

；堿式氫氧燃料電池中的電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿溶液，其正極電極反應(yīng)式可表示為：O₂+2H₂O+4e^一=4OH^一，則其負(fù)極反應(yīng)式為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）由N₂H₄與N₂的熱化學(xué)方程式，運(yùn)用蓋斯定律，可知肼與二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（2）酸性氫氧燃料電池在正極上放電的是氧氣，電極反應(yīng)式：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；堿式氫氧燃料電池在負(fù)極放電的是氫氣，負(fù)極反應(yīng)式為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．

解答： 解：（1）已知：
①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol；
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534 kJ/mol；
根據(jù)蓋斯定律②-

1

2

×①得N₂H₄（g）+NO₂（g）=3/2 N₂（g）+2H₂O（g）△H=（-534 kJ/mol）-

1

2

×67.7kJ/mol=-567.85 kJ?mol^-1，
故答案為：N₂H₄（g）+NO₂（g）=3/2 N₂（g）+2H₂O（g）△H=-567.85 kJ?mol^-1；
（2）氫氧燃料電池?zé)o論是酸式還是堿式，其電池總反應(yīng)均為：2H₂+O₂=2H₂O ①
酸式氫氧燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為：2H₂-4e^-=4H⁺②
用（①-②）即得酸式氫氧燃料電池的正極反應(yīng)：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
堿式氫氧燃料電池的正極電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-③
用（①-③）即得：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，故堿式氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，
故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；H₂+2OH^--2e^-=2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律解決實(shí)際問題的能力以及燃料電池中電極反應(yīng)式的書寫，根注意據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性來確定電極反應(yīng)式的產(chǎn)物．