Question

（10分）（1）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa，320g N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N₂H₄完全燃烧的热化学方程式是：                                                      
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时，正极的电极反应式是                   ；负极的电极反应式是                        。
（3）如图是一个电化学过程示意图。假设使用肼—空气燃料电池作为本过程的电源，铜片质量变化128g，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气       L（假设空气中氧气的体积含量为20%）。

（4）传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH₃制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式是                         。

Answer 1

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

试题分析：（1）320g肼恰好是10mol，所以热化学方程式为N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(l)；△H=-62.4kJ/mol。
（2）原电池中正极得电子发生还原反应，所以空气是正极，在碱性电解质溶液中电极反应为：O₂+2H₂O+4e^—=4OH^—；负极失电子发生氧化反应，所以肼是负极，在碱性电解质溶液中电极反应为： N₂H₄+4OH^--4e^－=4H₂O+N₂↑。
（3）根据装置可知，铜和电源的正极相连，作阳极。因此反应中转移电子是所以根据电子得失守恒可知，消耗氧气是1mol，则空气是5mol，标准状况下的体积是5mol×22.4L/mol＝112L。
（4）NaClO氧化NH₃的离子方程式是ClO^—+2NH₃=Cl^—+N₂H₄+H₂O。
点评：本题综合性比较强，知识点比较基础，难度小。