Question

2013年12月15日4时搭载长征系列火箭的“玉兔号”顺利驶抵月球表面，实现了五星红旗耀月球的创举．火箭升空需要高能燃料，通常用（N2H4）作为燃料，N₂O₄做氧化剂，请回答下列问题：
（1）工业上用次氯酸钠与过量的氨气反应制备，该反应的化学方程式为

 

（2）已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ?mol^-1
2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-52.7kJ?mol^-1
写出气态在气态四氧化氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：

 

（3）如图是“玉兔号：中能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液．若某段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为2mol，则该段时间内氢氧储罐中可收集到气体

 

L（折算成标准状况）；
（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂，某种电化学装置
可实现如下转化：2CO₂=2CO+O₂，同时将CO用作燃料，已知该反应的阳极反应为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，则阴极反应为

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学电源新型电池

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，依据原子守恒写出化学方程式；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（3）转移2mol电子，据电解方程式计算生成气体体积；
（4）阴极发生还原反应，CO₂被还原生成CO，总反应式减去阳极反应式得阴极反应式．

解答： 解：（1）次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，依据原子守恒写出化学方程式为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，故答案为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-1
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ?mol^-1
③2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H=-52.7kJ?mol^-1
据盖斯定律，②×2-（①+③）得到2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1083.0 kJ?mol^-1，
故答案为：2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1083.0 kJ?mol^-1；
（3）电解方程式为2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑，转移电子2mol生成1mol氢气，则生成1mol氢气和0.5mol氧气，1.5mol气体在标准状况下的体积为33.6L，故答案为：33.6；
（4）总反应式为2CO₂=2CO+O₂，阳极反应为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，总反应式减去阳极反应式得阴极反应式，所以阴极反应为：2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-，
故答案为：2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-．

点评：本题考查了氧化还原反应方程式书写、盖斯定律应用、电解计算和电极反应式书写，注意把握电极方程式的书写方法，根据电解方程式判断生成的气体的量，题目难度不大．