题目内容
化学反应产生的各种能量是人类探索太空所需能量的重要来源．Ⅰ．在火箭推进器中装有还原剂肼（N2H4）和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热．已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量．
（1）写出肼和H2O2反应的热化学方程式
（2）已知H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，则32g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是
Ⅱ．美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸出，并在电极表面发生电极反应而放电．
（3）其电极分别为a是
（4）其电极反应分别是：a极：
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：I．（1）0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量，1mol液态肼完全反应放出的热量=
=641.6kJ/mol；
（2）32g肼的物质的量=
=1mol，H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，根据盖斯定律计算其放出的热量；
II．（3）燃料电池中，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极；
（4）负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电池反应式和氢气燃烧方程式相同．
| 256.64kJ |
| 0.4mol |
（2）32g肼的物质的量=
| 32g |
| 32g/mol |
II．（3）燃料电池中，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极；
（4）负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电池反应式和氢气燃烧方程式相同．
解答：
解：I．（1）0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量，1mol液态肼完全反应放出的热量=
=641.6kJ/mol，其热化学反应方程式为N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol，
故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol；
（2）32g肼的物质的量=
=1mol，
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol①，
H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol②，
①-4×②得N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（l）△H=-817．kJ/mol，
所以1mol肼和双氧水反应生成氮气和液态水放出817.6kJ热量，
故答案为：817．kJ；
II．（3）燃料电池中，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以通入氢气的电极a是负极，通入氧气的电极b是正极，故答案为：负；正；
（4）负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池反应式和氢气燃烧方程式相同，电池反应式为2H2+O2=2H2O，
故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O； O2+4e-+2H2O=4OH-；2H2+O2=2H2O．
| 256.64kJ |
| 0.4mol |
故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol；
（2）32g肼的物质的量=
| 32g |
| 32g/mol |
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol①，
H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol②，
①-4×②得N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（l）△H=-817．kJ/mol，
所以1mol肼和双氧水反应生成氮气和液态水放出817.6kJ热量，
故答案为：817．kJ；
II．（3）燃料电池中，通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以通入氢气的电极a是负极，通入氧气的电极b是正极，故答案为：负；正；
（4）负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池反应式和氢气燃烧方程式相同，电池反应式为2H2+O2=2H2O，
故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O； O2+4e-+2H2O=4OH-；2H2+O2=2H2O．
点评：本题考查热化学反应及原电池原理，这两个知识点都是考查热点，难点是电极反应式书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度中等．
练习册系列答案
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