Question

【题目】2005年10月12日北京时间上午9时，中国酒泉卫星发射中心成功将“神舟6号”飞船送入太空，这一壮举又一次受到世界关注．火箭推进器中有强还原剂液体肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水．当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气并放出大量热．已知：0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和水蒸气，放出256.652kJ的热量．
（1）反应的热化学方程
（2）又已知H2O（l）=H2O（g）△H=44kJ．mol﹣1 ． 则16g液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和液态水时放出的热量是kJ．
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大优点是 ．
（4）燃料电池在航天器得到大量应用；科研人员新近开发出一种由甲醇、氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，充电一次可供手机连续使用一个月，据此请回答以下问题：
①甲醇是极，电极反应
②电池反应的离子方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol
（2）408.815
（3）产物无污染
（4）负；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O
【解析】解：（1）反应方程式为：N2H4+2H2O2═N2+4H2O，0.4mol液态肼放出256.652KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为 =641.63kJ，所以反应的热化学方程式为：N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol，
故答案为：N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol；（2）①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol；②H2O（g）=H2O（l）△H=﹣44kJ/mol；
依据盖斯定律①+②×4得到：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）；△H=﹣817.63kJ/mol；
热化学方程式中32g全部反应放热817.63kJ，16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量为：817.63kJ× =408.815kJ，
故答案为：408.815；（3）还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2 ， 当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，除释放大量热量和快速产生大量气体外，还有很突出的优点是，产物为氮气和水，清洁无污染，
故答案为：产物无污染；（4）CH3OH和O2在电池中，肯定是O2氧化CH3OH，CH3OH是负极反应物，O2是正极反应物．CH3OH被氧化生成CO2和H2O，电解质溶液中有强碱（OH﹣），CO2要转化CO32﹣ ．
①甲醇是负极，电极反应式为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O，故答案为：负；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；
②CH3OH被氧化生成CO2和H2O，电解质溶液中有强碱（OH﹣），则CO2要转化CO32﹣ ， 电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O．
（1）反应方程式为：N2H4+2H2O2=N2+4H2O，根据0.4mol液态肼放出的热量，计算1mol液态肼放出的热量，进而写出热化学方程式；（2）根据盖斯定律合并写出生成液态水时的热化学方程式进行计算；（3）依据反应N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）的产物是氮气和水分析该反应的优点；（4）甲醇燃料电池放电时，C元素的化合价升高，所以甲醇所在电极为原电池的负极，O元素的化合价降低，所以通入氧气的极为原电池的正极，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，以此来解答．