Question

（1）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在101 kPa，320 g N₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624 kJ（25 ℃时），N₂H₄完全燃烧的热化学方程式是：                                                      

（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。肼—空气燃料电池放电时，正极的电极反应式是               ；负极的电极反应式是                                 。

（3）如图是一个电化学过程示意图。

假设使用肼—空气燃料电池作为本过程的电源，铜片质量变化128 g，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气        L（假设空气中氧气的体积含量为20%）。

（4）传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH₃制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式是                    。

Answer

（1）N2H4（l）＋O2（g）=N2（g）＋2H2O（l）；H=-62.4KJ·mol－1

（2）正：O2＋2H2O＋4e—=4OH— 负：N2H4＋4OH—-4e—=N2＋4H2O

（3）112 L

（4）ClO—＋2NH3=Cl—＋N2H4＋H2O

【解析】

试题分析：（1）N2H4的摩尔质量为32g/mol，320g N2H4的物质的量为10mol，则在101 kPa，1mol N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量62.4 kJ，N2H4完全燃烧的热化学方程式是N2H4（l）＋O2（g）=N2（g）＋2H2O（l）；H=-62.4KJ·mol－1。

（2）碱性燃料电池中正极上空气中的氧气得电子发生还原反应生成氢氧根，电极反应式为O2＋2H2O＋4e—=4OH—；负极上肼失电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式是N2H4＋4OH—-4e—=N2＋4H2O。

（3）根据图示知铜电极为电解池的阳极，电极反应式为Cu-2e－Cu2＋，铜片质量变化128 g，则转移电子的物质的量为4mol，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的氧气得物质的量为1mol，空气的物质的量为5mol，体积为112L。

（4）NaClO氧化NH3生成肼和氯化钠，利用化合价升降法配平，该反应的离子方程式是ClO—＋2NH3=Cl—＋N2H4＋H2O。

考点：考查热化学方程式、电极反应式、离子方程式的书写，电化学计算。