燃料在电池中直接氧化而产生电能的装置叫燃料电池.它是一种高效低污染的新型电池.燃料电池所用燃料可以是氢气.也可以是其它燃料.如甲醇.肼等.肼分子(NH2-NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水.回答下列问题:(1)利用肼.氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池.请写出该电池负极的电极反应式: .并指出电解质溶液中OH-离子向极移动.(2)用电离方程式表示肼的水溶液呈� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（11分）燃料在电池中直接氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池。燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其它燃料，如甲醇、肼等。肼分子（NH₂－NH₂）可以在氧气中燃烧生成氮气和水，回答下列问题：

（1）利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池负极的电极反应式：

，并指出电解质溶液中OH^-离子向极移动。

（2）用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因；

（3）肼是强还原剂，与氧化剂反应时放出大量的热，如：

N₂H₄(l)＋2H₂O₂(l)＝N₂(g)+4H₂O(g) △H＝－642.2 kJ/mol

因此，肼可以作为火箭推进剂。根据以上信息，你认为是否可以通过改变反应条件，由氮气和水蒸气来制取肼，说明原因。

练习册系列答案

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科学家预言，燃料电池是21世纪获得电能的重要途径．一种甲烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过．其工作原理的示意图如下：

请回答下列问题：

(1)Pt(a)电极是电池的________极，其电极反应式为________．

Pt(b)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”)，其电极反应式为________．

(2)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗CH₄的物质的量为________mol．

(3)25℃、101 kPa时，若CH₄在氧气中直接燃烧生成1 mol水蒸气放热401 kJ，写出该反应的热化学方程式________；若lg水蒸气转化成液态水放热2.445 kJ，则CH₄的燃烧热为________kJ/mol．

燃料在电池中直接氧化而产生电能的装置叫燃料电池，它是一种高效低污染的新型电池．燃料电池所用燃料可以是氢气，也可以是其他燃料，如甲醇、肼等．肼分子(H₂N－NH₂)可以在氧气中燃烧生成氮气和水，回答下列问题：

(1)利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，请写出该电池反应的电极反应式和总反应式；并指出电解质溶液中，OH^－离子向哪极移动；

(2)肼在水中，通常结合一分子水，形成H₂N－NH₂·H₂O，其一级电离与NH₃·H₂O的电离类似，H₂N－NH₂·H₂O水溶液的碱性可以通过只考虑其一级电离求出，其一级电离的电离常数K_b＝3.0×10^－6，为了求浓度为0.1 mol/L肼溶液的OH^－浓度，人们常将K_b＝[H₂N－NH₃⁺]·[OH^－]/[H₂N－NH₂·H₂O]近似为K_b＝[OH^－]²/0.1，请给出理由．

(3)肼是强还原剂，与氧化剂反应时放出大量的热，如：

N₂H₄(l)＋2H₂O₂(l)＝N₂(g)＋4H₂O(g)　　ΔH＝－642.2 kJ·mol^－1，因此肼可以作为火箭推进剂．根据该反应，你认为是否可以通过改变反应条件，由N₂和水来制取N₂H₄，若能指出可能的反应条件；若不能请指出原因．

科学家预言，燃料电池是21 世纪获得电能的重要途径。一种甲烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下

请回答下列问题：
(1)Pt(a)电极是电池的_____极，其电极反应式为_________________。Pt(b)电极发生____（填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式为_______________。
(2)如果该电池工作时电路中通过2mol电子，则消耗CH₄的物质的量为_______mol。
(3)25℃、101 kPa时，若CH₄在氧气中直接燃烧生成1 mol 水蒸气放热401kJ，写出该反应的热化学方程式：________________；若1 g水蒸气转化成液态水放热2. 445 kJ，则CH₄的燃烧热为_________kJ/mol。