Question

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： 

（1）氮的原子结构示意图为                                    ；

（2）NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，该反应的化学方程式为               ； 

（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。

已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ (1)                △H₁= -195kJ·mol^-1 

②N₂H₄ (1) + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O(g)      △H₂= -534.2kJ·mol^-1

写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式                             ；

（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极生成无污染的气体，负极的反应式为                                  。

 

Answer 1

【答案】

（1） （2）2NH₃ + NaClO＝N₂H₄ + NaCl

（3）2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)＝3N₂(g) + 4H₂O(g) △H＝－873.4kJ/mol

（4） N₂H₄ + 4OH^- -4e^-＝N₂ + 4H₂O

【解析】

试题分析：（1）氮元素的原子序数是7，则氮的原子结构示意图为。

（2）NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，则根据原子守恒可知，另外一种生成物是氯化钠，所以该反应的化学方程式为2NH₃ + NaClO＝N₂H₄ + NaCl。

（3）根据盖斯定律可知②×2－①即得到反应2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)＝3N₂(g) + 4H₂O(g)，所以该反应的反应热△H＝－534.2kJ/mol×2＋195kJ/mol＝－873.4kJ/mol。

（4）原电池中负极失去电子，且负极生成无污染的气体，因此该气体是氮气，所以负极的反应式为N₂H₄ + 4OH^- -4e^-＝N₂ + 4H₂O。

考点：考查原子结构示意图、化学方程式、反应热的计算以及电极反应式的书写

点评：该题是高考中的常见题型和考点，属于中等难度试题的考查。试题难易适中，综合性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和应试能力。