Question

（12分）（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 　 。

（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。

肼—空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是 。

负极的电极反应式是 。

（3）下图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应是 。

②假设使用肼 空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼 空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气 　　 L（假设空气中氧气体积含量为20%）

（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该反应的离子方

程式是 。

 

Answer 1

（12分，每空2分）

（1）N2H4(1)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) △H=－624.0kJ/mol

（2）O2 +4e－+2H2O 4OH－ N2H4+4OH－－4e－=4H2O+N2↑

（3）①Cu2++2 e－ Cu ②112

（4）ClO－+2NH3 N2H4+Cl－+H2O

【解析】

试题分析：（1）32.0gN2H4的物质的量是1mol，所以1molN2H4完全燃烧生成氮气和液态水放出的热量是624kJ，则N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是N2H4(1)+O2(g) N2(g)+2H2O(l) △H=－624.0kJ/mol；

（2）燃料电池中正极发生还原反应，元素的化合价降低，所以是氧气发生还原反应，结合电解质溶液，正极反应的电极反应式为O2 +4e－+2H2O 4OH－，负极则是燃料发生反应，根据（1）判断N2H4的氧化产物是氮气，所以负极反应式为N2H4+4OH－－4e－=4H2O+N2↑；

（3）①该装置是电解池装置，Zn是阴极，发生还原反应，所以是铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2 e－ Cu；

②铜片作阳极，发生氧化反应，所以Cu片逐渐溶解，质量减少128g，即Cu的物质的量减少2mol，失去电子4mol，根据整个过程满足得失电子守恒规律，所以氧气得电子的物质的量也是4mol，根据O2 +4e－+2H2O 4OH－，得需要氧气得物质的量是1mol，标准状况下的体积是22.4L，空气中氧气体积含量为20%，所以需要空气的体积是22.4L/20%=112L；

（4）NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，则Cl元素被还原为氯离子，根据元素守恒，产物中还有水生成，离子方程式为ClO－+2NH3 N2H4+Cl－+H2O。

考点：考查热化学方程式的书写，电化学理论的应用