题目内容
(1)把氯气通入稀氨水中,NH3分子上的一个H被Cl取代生成氯氨,然后加入过量的氨和氯氨作用,得到联氨(N2H4)。写出上述反应的化学方程式:_______________。(2)联氨是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。已知32.0 gN2H4和H2O2反应生成氮气和水(气态),放出热量642 kJ,该反应的热化学方程式是:_____________________________。
(3)联氨—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。联氨—空气燃料电池放电生成N2和H2O,其电极反应式是:
正极:_____________________________________________________________;
负极:______________________________________________________________。
(1)NH3+Cl2====NH2Cl+HCl(或2NH3+Cl2====NH2Cl+NH4Cl),NH3+NH2Cl==== N2H4+HCl(或2NH3+NH2Cl====N2H4+NH4Cl)
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)====N2(g)+4H2O(g);ΔH=-642 kJ/mol
(3)O2+2H2O+4e-====4OH- N2H4+4OH--4e-====4H2O+N2↑
解析:由题意知,Cl2+2NH3====NH2Cl+NH4Cl。又NH2Cl+2NH3====N2H4+NH4Cl,NH4Cl是因为生成的HCl与NH3作用而生成。N2H4溶液显弱碱性,说明N2H4能部分电离产生OH-,反应为N2H4+H2O![]()
+OH-。对第(3)问,联氨—空气燃料电池的总反应为N2H4+O2====N2+2H2O。O2得电子,发生的正极反应式为O2+2H2O+4e-====4OH-;N2H4失电子变成N2,发生的负极反应为(即总反应减去负极反应式)N2H4+4OH--4e-====N2↑+4H2O。