Question

肼（N₂H₄）可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N₂O₄反應生成N₂和水蒸氣．
已知：①N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（l）△H_1═-19.5kJ?mol^-1②N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂═-534.2kJ?mol^-1
（1）寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程式

 

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（2）已知H₂O（l）═H₂O（g）△H₃═+44kJ?mol^-1，則表示肼燃燒熱的熱化學方程式為

 

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（3）肼-空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為

 

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Answer 1

考點：熱化學方程式,原電池和電解池的工作原理

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）依據蓋斯定律，結合題干熱化學方程式計算寫出；
（2）把握燃燒熱的概念，結合蓋斯定律來解．
（3）負極發(fā)生還原反應，是肼在反應，注意電解質溶液的酸堿性即可．

解答： 解：（1）①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-19.5kJ?mol^-1
    ②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
   根據蓋斯定律寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9kJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9kJ/mol；
（2）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，此時生成的水必須為液態(tài)，可燃物必須為1mol．
由反應
     ①N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
     ②H₂O（l）═H₂O（g）△H₃=+44kJ?mol^-1
將①-2×②可得：N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-622.2kJ?mol^-1
故答案為：N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-622.2kJ?mol^-1
（3）負極發(fā)生還原反應，是肼在反應，肼中的N從-2價升高到0價，堿性電池中，其電極反應式應為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；

點評：本題考查了原子結構示意圖、化學方程式的書寫以及熱化學方程式的書寫和燃料電池電極反應，綜合性較強，中等難度．