题目内容

（10分）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料。

（1）已知：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） △H=+67.7 kJ／mol

       2N2H4（l）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g） △H=－1135.7 kJ/mol

则肼完全燃烧的热化学方程式为______________________________________________。

（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。该电池放电时，正极的电极反应式是______________________________________，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将_________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

（3）上图是一个电化学装置示意图。用肼——空气燃料电池做此装置的电源。如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO3溶液， 若B极增重10.8 g，该燃料电池理论上消耗_____mol N2H4。

（4）肼易溶于水，它是与氨类似的弱碱，用电离方程式表示

肼的水溶液显碱性的原因_________________________________。

 

（1）N2H4（g）+O2（g）= N2（g）+2H2O（g） △H＝－534kJ/mol

（2）O2+2H2O+4e—==4OH－  减小

（3）0.025mol

（4）N2H4+H2ON2H5++OH－

解析:

 

练习册系列答案
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肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水，用作火箭燃料．
（1）写出肼与一氧化氮反应的化学方程式
N2H4+2NO=2N2+2H2O
N2H4+2NO=2N2+2H2O
．
（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．该电池放电时，电极反应式：负极
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
．
（3）如图是一个电化学装置示意图．用肼--空气燃料电池做此装置的电源．
①如果A为含有铁、银、金、碳等杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO4溶液．通电一段时间后，
阴
阴
极的质量增大．（填“阴极”、“阳极”）．
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是CuSO4溶液，阳极的电极反应式是
2H2O-4e-=O2+4H+（或4OH--4e-=O2+2H2O）
2H2O-4e-=O2+4H+（或4OH--4e-=O2+2H2O）
．若产生1mol气体则消耗肼为
32
32
g．
肼（N2H4）又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池，NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用的氧化剂，请回答下列问题：
（1）肼燃料电池原理如图所示，左边电极上发生反应的电极反应式为
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O

（2）火箭常用N2O4作氧化剂，肼作燃料，已知：
①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=-67.7kJ/mol
②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ/mol
③2NO2（g?N2O4（g）△H=-52.7kJ/mol
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：
2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-947.6kJ?mol-1
2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-947.6kJ?mol-1

（3）联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得，也可在高锰酸钾催化下，用尿素[CO（NH2）2]和次氯酸钠一氢氧化钠溶液反应获得，尿素法反应的离子方程式为
CO（NH2）2+ClO-+2OH-=N2H4+Cl-+CO32-+H2O
CO（NH2）2+ClO-+2OH-=N2H4+Cl-+CO32-+H2O
．
2007年11月，我国自行研制的长征三号甲运载火箭载着“嫦娥一号”探测器升空，成功实现了绕月飞行．第一、二级火箭使用的推进剂是液态偏二甲肼和四氧化二氮．已知偏二甲肼含C、H、N三种元素，其中C、N两元素的质量分数分别为40.0% 和46.7%，在气态时，偏二甲肼的密度是相同条件下H2密度的30倍．请填写下列空白：
（1）偏二甲肼的分子式为
C2H8N2
C2H8N2
；若0.2mol液态偏二甲肼与液态N2O4完全反应，生成气态的N2、H2O和CO2，同时放出510kJ热量，试写出该反应的热化学方程式：
C2H8N2（1）+2N2O4（1）═2CO2（g）+4H2O（g）+3N2（g）；△H=-2550kJ?mol-1
C2H8N2（1）+2N2O4（1）═2CO2（g）+4H2O（g）+3N2（g）；△H=-2550kJ?mol-1

（2）满足偏二甲肼分子式的同分异构体有
6
6
种．写出符合分子中含两个甲基的结构简式：
CH3-NH-NH-CH3、NH2-N（CH3）2
CH3-NH-NH-CH3、NH2-N（CH3）2
．
（3）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，也可用作火箭燃料．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，放电时生成氮气和水，则肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式是
N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O
N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O
．
（4）肼可看作是氨分子内的一个氢原子被氨基取代的衍生物，肼的水溶液呈弱碱性，是因为溶液中存在平衡：H2N-NH2+H2O
H2N-NH3++OH-（或N2H3++OH-）
H2N-NH3++OH-（或N2H3++OH-）
．
精英家教网肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，用作火箭燃料．
（1）肼-空气燃料电池是一种清洁的碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该电池放电时，在负极反应的是
 
（填化学式）；正极的电极反应式是
 

（2）右图是一个电化学装置示意图．用肼--空气燃料电池做此装置的电源．
①如果A为含有锌、银、金、等杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO4．通电一段时间后，A极质量的减少将
 
B极质量的增加（填“等于”或“大于”或小于）．
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是氯化钠溶液，则若要制得11.2升Cl2气体（标准状况下），该燃料电池理论上需消耗
 
 mol N2H4．
精英家教网肼（N2H4）又称联氨，可用作火箭燃料．肼一空气燃料电池中的电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．该燃料电池可作为如图装置中的电源．下列判断错误的是（　　）

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