Question

肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，用作火箭燃料。

  (1)32.0g该液态化合物在氧气中完全燃烧生成氮气放出热量624kJ（25°C，101kPa），则肼完全燃烧的热化学方程式                              。

          (2)肼——空气燃料电池是一种无污染的清洁的碱性燃料电池，电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时，作负极的燃料是       (填化学式)；正极的电极反应式是               。

（3）右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假设使用肼一空气燃烧电池作为本过程中的电源，锌片的质量

变化是128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气_____L

（假设空气中氧气体积含量为20%）

Answer 1

（1）N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g) +2H₂O(l)  △H= -624kJ/mol

(2) N₂H₄   O₂+2H₂O+4e^- =4OH^-

（3）Cu²⁺+2e-=Cu  112L

解析:

解析(1)热化学方式书写时应特别注意：①要标物质的状态；②方程式系数与焓变一一对应。       

(2)根据总反应式：N₂H₄+O₂=N₂ +2H₂O，可知N₂H₄失电子被氧化，故N₂H₄作负极燃料，O₂

得电子被还原，故在正极发生反应。

（3）①锌与电源的负极相连，溶液中Cu²⁺得电子被还原，即反应式为Cu²⁺+2e-=Cu。

②锌片质量的变化就是析出铜的质量，据得失电子守恒知:2Cu—---O₂，n(O₂)=O.5n(Cu)=1mo,故O₂的体积为224L,即空气的体积为224L÷20%=112L.