Question

【题目】联氨(N2H4)又称肼，是一种良好的火箭燃料，与适量氧化剂混合可组成液体推进剂，无水N2H4液体有微弱氨气的气味。

(1)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ/mol，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-622 kJ/mol，试计算1 mol气态肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为_______。

(2)在加热条件下，液态肼可还原新制的Cu(OH)2制备纳米级Cu2O，并产生无污染气体，试写出该反应的化学反应方程式_______________________________。

(3)以气态肼为原料的碱性燃料电池的总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，放电时负极的反应方程式为______________________________

(4)肼的性质与氨气相似，易溶于水，可发生两步电离过程，第一步电离过程 N2H4+H2O N2H5++OH-，试写出第二步电离过程____________________________。常温下，某浓度N2H6Cl2溶液的pH为4，则该溶液中水电离出的c(H+)=_______________。

Answer 1

【答案】655.85 kJ 4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O N2H4+4OH-－4e-=N2+4H2O N2H5++H2ON2H62++OH- 1×10-4 mol/L

【解析】

(1)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ/mol，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-622 kJ/mol，根据盖斯定律可知，2×②-①可得，2N2H4(g)+ 2NO2(g)=3 N2(g)+ 4H2O(l)，ΔH=ΔH2-ΔH1=-1311.7 kJ/mol，所以1 mol气态肼与二氧化氮完全反应时放出的热量为1311.7/2=655.85 kJ；综上所述，本题答案是：655.85 kJ。

(2) 在加热条件下，液态肼可还原新制的Cu(OH)2制备纳米级Cu2O，并产生无污染气体为氮气，该反应的化学反应方程式：4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O；综上所述，本题答案是：4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O。

(3) 根据电池的总反应N2H4+O2=N2+2H2O可知，碱性环境下，肼在负极失电子发生氧化反应生成氮气，反应方程式为：N2H4+4OH-－4e-=N2+4H2O ；综上所述，本题答案是：N2H4+4OH-－4e-=N2+4H2O。

(4)根据NH3H2ONH4++OH-可知，肼第一步电离过程 N2H4+H2O N2H5++OH-，N2H5+接着进行第二步电离为N2H5++H2ON2H62++OH-；常温下，某浓度N2H6Cl2溶液的pH为4，该盐属于强酸弱碱盐，促进水电离，水解后溶液显酸性；该溶液中水电离出的c(H+)= c(H+)（溶液）= 1×10-4 mol/L；综上所述，本题答案是：N2H5++H2ON2H62++OH-；1×10-4 mol/L；