Question

8．（1）已知：N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ•mol^-1 H₂O（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O₂（l）△H=+98kJ•mol^-1
写出N₂H₄和液态H₂O₂（做助燃剂）反应生成气态水的热化学方程式N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-730kJ/mol．
（2）写出用N₂H₄设计的碱性燃料电池的负极电极反应式：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O
（3）向50mL0.018mol•L^-1的AgNO₃溶液中加入50mL0.020mol•L^-1的盐酸，生成沉淀．已知该温度下AgCl的K_sp=1.0×10^-10，忽略溶液的体积变化，请计算完全沉淀后溶液中的：pH=2；c（Ag⁺）=1.0×10^-7mol/L．

Answer 1

分析 （1）依据①N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-534kJ/mol
           $②{H}_{2}O（g）+\frac{1}{2}{O}_{2}（g）={H}_{2}{O}_{2}（l）$△H₂=+98kJ/mol
N₂H₄和液态H₂O₂反应的方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g），可由①-②×2得到，根据盖斯定律，焓变为△H=△H₁-2△H₂
（2）N₂H₄设计的碱性燃料电池，负极电极N₂H₄失去电子与OH^-反应生成N₂和H₂O；
（3）50mL  0.018mol/L 的AgNO₃与50mL 0.020mol/L 的盐酸混合，生成AgCl沉淀，发生反应Ag⁺+Cl^-?AgCl．

解答 解：（1）依据①N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-534kJ/mol
 $②{H}_{2}O（g）+\frac{1}{2}{O}_{2}（g）={H}_{2}{O}_{2}（l）$△H₂=+98kJ/mol
N₂H₄和液态H₂O₂反应的方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g），可由①-②×2得到，根据盖斯定律，焓变为△H=△H₁-2△H₂=-730kJ/mol．
故答案为N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-730 kJ/mol；
（2）N₂H₄设计的碱性燃料电池，负极电极N₂H₄失去电子与OH^-反应生成N₂和H₂O，反应方程式为：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O．
故答案为：N₂H₄-4e^-+4OH^-═N₂+4H₂O；
（3）50mL  0.018mol/L 的AgNO₃与50mL 0.020mol/L 的盐酸混合，生成AgCl沉淀，忽略溶液体积变化，起始浓度$c（A{g}^{+}）=\frac{0.018mol/L}{2}=0.009mol/L$，$c（C{l}^{-}）=\frac{0.020mol/L}{2}=0.010mol/L$，Ag⁺+Cl^-?AgCl，最终HCl剩余，整个反应没有H⁺参与反应，则$c（{H}^{+}）=\frac{0.02mol/L}{2}=0.01mol/L$，pH=-lgc（H⁺）=2；         
最终剩余c（Cl^-）=0.010-0.009=0.001mol/L，则溶液中$c（A{g}^{+}）=\frac{{K}_{sp}（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}=\frac{1.0×1{0}^{-10}}{0.001}=1.0×1{0}^{-7}mol/L$．
故答案为：2，1.0×10^-7mol/L．

点评 本题考察热化学方程式，盖斯定律，沉淀溶解平衡，溶液pH的计算，电解反应等知识，较为综合，题目难度不大，是基础题．