题目内容
肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料．（1）已知：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol
2N2H4（l）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（l）△H=-1135.7kJ/mol
则肼完全燃烧的热化学方程式为
（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．该电池放电时，正极的电极反应式是
（3）如图是一个电化学装置示意图．用肼--空气燃料电池做此装置的电源．
①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO4．该装置的实际意义是
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO3溶液，若B极增重10.8g，该燃料电池理论上消耗
考点：热化学方程式,化学电源新型电池
专题：化学反应中的能量变化
分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到肼完全燃烧的热化学方程式；
（2）肼-空气碱性燃料电池中，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，正极是氧气得到电子生成氢氧根离子；
（3）①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO4，应为铜的精炼装置；
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO3溶液，在阴极上析出Ag，阳极上OH-被氧化生成O2，根据电极反应式计算．
（2）肼-空气碱性燃料电池中，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，正极是氧气得到电子生成氢氧根离子；
（3）①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO4，应为铜的精炼装置；
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO3溶液，在阴极上析出Ag，阳极上OH-被氧化生成O2，根据电极反应式计算．
解答：
解：（1）①N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol
②2N2H4（l）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（l）△H=-1135.7kJ/mol
结合盖斯定律计算（①+②）×
得到N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-534kJ/mol；
故答案为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-534kJ/mol；
（2）肼-氧气碱性燃料电池中，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑，正极发生还原反应，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，反应过程中生成水，溶液浓度稀释电解质溶液的pH将减小；
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-，减小；
（3）①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO4，说明电解池工作时，阴极生成铜，阳极消耗粗铜，应为铜的精炼装置，
故答案为：精炼粗铜；
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO3溶液，在阴极上析出Ag，电极反应式为Ag++e-=Ag，
阳极上OH-被氧化生成O2，电极反应式为4OH-=O2+2H2O+4e-，总反应式为4AgNO3+2H2O
4Ag+4HNO3+O2↑，
n（Ag）=
=0.1mol，得到0.1mol电子，由N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O可知，需要n（N2H4）=
=0.025mol，
故答案为：0.025mol．
②2N2H4（l）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（l）△H=-1135.7kJ/mol
结合盖斯定律计算（①+②）×
| 1 |
| 2 |
故答案为：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-534kJ/mol；
（2）肼-氧气碱性燃料电池中，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑，正极发生还原反应，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，反应过程中生成水，溶液浓度稀释电解质溶液的pH将减小；
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-，减小；
（3）①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO4，说明电解池工作时，阴极生成铜，阳极消耗粗铜，应为铜的精炼装置，
故答案为：精炼粗铜；
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO3溶液，在阴极上析出Ag，电极反应式为Ag++e-=Ag，
阳极上OH-被氧化生成O2，电极反应式为4OH-=O2+2H2O+4e-，总反应式为4AgNO3+2H2O
| ||
n（Ag）=
| 10.8g |
| 108g/mol |
| 0.1mol |
| 4 |
故答案为：0.025mol．
点评：本题考查电化学知识，题目难度中等，本题注意电极反应式的书写，为解答本题的关键，也是易错点．
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|
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