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肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料.已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O (g)△H=-1 135.7kJ/mol;下列说法正确的是( )
A.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-1 068 kJ/mol
B.肼是与氨类似的弱碱,它易溶于水,其电离方程式:N2H4+H2O═N2H5++OH-
C.铂做电极,以KOH溶液为电解质溶液的肼--空气燃料电池,放电时的负极反应式:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
D.铂做电极,以KOH溶液为电解质溶液的肼--空气燃料电池,工作一段时间后,KOH溶液的pH将增大
【答案】分析:A、根据盖斯定律,由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的系数,进行相应的加减.
B、肼是与氨类似的弱碱,N2H4不是电解质,N2H4?H2O是弱电解质,N2H4?H2O存在电离平衡电离出N2H5+、OH-
C、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,原电池正极发生还原反应,氧气在正极放电,碱性条件下,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式减去正极反应式可得负极电极反应式.
D、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,反应生成水,随反应进行KOH溶液浓度降低,溶液PH值减小.
解答:解:A、已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
②2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O (g)△H=-1 135.7kJ/mol;
由盖斯定律,①+②得2N2H4(g)+2O2(g)=2N2(g)+4H2O(g)△H=67.7kJ/mol-1135.7kJ/mol=-1068 kJ/mol.
即N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol.故A错误;
B、N2H4不是电解质,N2H4?H2O是弱电解质,N2H4?H2O存在电离平衡,电离方程式为N2H4?H2O?N2H5++OH-,故B错误;
C、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,原电池正极发生还原反应,氧气在正极放电,碱性条件下,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式减去正极反应式可得负极电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,故C正确;
D、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,反应生成水,随反应进行KOH溶液浓度降低,碱性减弱,溶液PH值减小,故D错误.
故选:C.
点评:考查盖斯定律、热化学方程式书写、弱电解质的电离、原电池工作原理与电极反应式书写,难度中等,注意利用正、负电极反应式之和等于总反应式书写电极反应式.
练习册系列答案
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(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

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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(CH32
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(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
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(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-

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