【題目】肼(N2H4)是一種無色易溶于水的油狀液體,具有堿性和極強的還原性,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。

(1)已知肼的球棍模型如圖所示,寫出肼的電子式:____________。

(2)已知1g肼(N2H4)氣體燃燒生成氮氣和水蒸氣,放出16.7kJ的熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________

(3)目前正在研發(fā)的一-種肼燃料電池的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

①該電池的負極是______(填“a”或“b”)電極。

②寫出正極的電極反應(yīng)式:_____________。

(4)在1L固定體積的容器中加入0.1molN2H4,在303K、Pt催化下發(fā)生反應(yīng):N2H4(l) N2(g)+2H2(g)。測得容器中與時間關(guān)系如下圖所示,則0~4min內(nèi)氮氣的平均反應(yīng)速率v(N2)=______

【答案】 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-534.4kJ/mol a O2+4e-+2H2O=4OH- 0.0125mol/(L·min)

【解析】(1)氨分子中氫原子被氨基(-NH2取代后的生成物叫肼,分子中全部為單鍵;(2)正極是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),負極肼失電子發(fā)生氧化反應(yīng);(3)在303K , Pt催化下,則發(fā)生N2H4(l) N2(g)+2H2(g),設(shè)生成氮氣的量為xmol,則氫氣的量為2mol,此時N2H4(l)的物質(zhì)的量為(0.1-x)mol ,根據(jù)4min 時比值為3,求出x的值,然后根計算。

(1)由肼的球棍模型和價鍵理論可知,肼中氮氮原子之間、氮氫原子之間都是單鍵,所以肼的電子式為: 。答案:。

(2)已知1g肼(N2H4)氣體燃燒生成氮氣和水蒸氣,放出16.7kJ的熱量。則1mol肼(N2H4)氣體燃燒生成氮氣和水蒸氣,放出534.4kJ 的熱量,所以肼反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-534.4kJ/mol 。

(2)正極是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),負極肼失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以a電極為電池的負極,因此,答案是:a。

(3)在303K、Pt催化下,則發(fā)生N2H4(l) N2(g)+2H2(g),設(shè)生成氮氣的量為xmol,則氫氣的量為2mol,此時N2H4(l)的物質(zhì)的量為(0.1-x)mol,根據(jù)4min時比值為3,所以3x/(0.1-x)=3,則x=0.05mol,,因此,本題正確答案是: 0.0125mol/(L·min)。

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相關(guān)習題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】勒夏特列原理往往適用于化學(xué)學(xué)科中的各種平衡理論,請回答下列問題:

(1)氯水可以殺菌消毒。氯水中存在多個平衡,含氯元素的化學(xué)平衡有__________個。氯水處理飲用水時,在夏季的殺菌效果比在冬季差,可能的原因是__________(一種原因即可)。在氯水中,下列關(guān)系正確的是_________(選填編號)。

a.c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-) b.c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO) c.c(HClO)<c(Cl-) d.c(Cl-)<c(ClO-)

(2)常溫下,取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL,向其中分別加入適量的Zn粒,反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如下圖所示。則圖中表示鹽酸溶液中pH變化曲線的是__________(“A”“B”),反應(yīng)開始時,產(chǎn)生H2的速率A__________B;加入足量Zn粒使酸均完全反應(yīng),產(chǎn)生H2的體積(相同狀況下)A__________B(“>”、“<”“=”)

(3)難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡,某MSO4溶液里c(M2+)=0.002mol·L-1,如果要將M2+完全轉(zhuǎn)化成M(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液pH的范圍是______________[該溫度下M(OH)2Ksp=1×10-12,一般認為離子濃度≤1×10-5mol/L為完全沉淀]。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)問題填空:
(1)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一.已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為: C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJmol﹣1
H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=﹣242.0kJmol﹣1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H3=﹣283.0kJmol﹣1
根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式:
(2)已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵鍵能: P﹣P 198kJmol﹣1 , Cl﹣Cl 243kJmol﹣1 , P﹣Cl 331kJmol﹣1
則反應(yīng)P4(白磷,s)+6Cl2(g)=4PCl3(s)的反應(yīng)熱△H=

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【題目】下列過程屬于化學(xué)變化的是 ( )

A. 冰山融化 B. 海水曬鹽 C. 糧食釀酒 D. 水果榨汁

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【題目】下列各組物質(zhì)按照金屬單質(zhì)、混合物、氧化物的順序排列的是 ( )

A. 水銀、石灰石、過氧化氫 B. 氮氣、空氣、二氧化碳

C. 鎂、海水、氧化鈉 D. 鐵、氫氧化鈣、氧化銅

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【題目】用VSEPR模型預(yù)測下列分子或離子的立體結(jié)構(gòu),其中正確的是( 。
A.H2O與BeCl2為角形(V形)
B.CS2與SO2為直線形
C.BF3與PCl3為三角錐形
D.SO3與CO 為平面三角形

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)-選修5:有機化學(xué)基礎(chǔ)]化合物M是合成香精的重要原料。實驗室由A和芳香烴E制備M的一種合成路線如下:

已知:

請回答下列問題:

(1)A的化學(xué)名稱為___________,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為______________

(2)B中官能團的名稱為______________。

(3)F→G的反應(yīng)類型為__________________。

(4)D+G→M的化學(xué)方程式為_________________。

(5)寫出同時滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________。

①能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)

②不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)

③核磁共振氫譜有4組峰

(6)參照上述合成路線和信息。以為原料(其他無機試劑任選),設(shè)計制備的合成路線______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )

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C. 標準狀況下,22.4LC2H6中所含極性共價鍵的數(shù)目為7NA

D. 50mL l2mol·L的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為0.3NA

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A. d中可能含有非極性共價鍵

B. Y、Z、W分別與X形成的化合物沸點:Z<Y<W

C. mq中燃燒,產(chǎn)生大量白霧

D. 元素非金屬性:Y>W>X

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