Question

6．肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料．
（1）已知在100kPa時(shí)，48gN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出熱量936kJ（25℃），N₂H₄完全燃燒的熱化學(xué)方程式是N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol  
 （2）肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．肼-空氣燃料電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-負(fù)極的電極反應(yīng)式是N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑．

Answer 1

分析 （1）48g N₂H₄的物質(zhì)的量=$\frac{48g}{32g/mol}$=1.5mol，1.5molN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出熱量936kJ，則1mol5molN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出熱量624kJ，據(jù)此書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)分析，產(chǎn)生環(huán)保，寫出電池總反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在酸性條件下生成水，在堿性條件下生成氫氧根，所以電極反應(yīng)為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，總反應(yīng)減正極得到負(fù)極反應(yīng)式．

解答 解：（1）48g N₂H₄的物質(zhì)的量=$\frac{48g}{32g/mol}$=1.5mol，1.5molN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出熱量936kJ，則1mol5molN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出熱量624kJ，故該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol；
（2）根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)分析，產(chǎn)生環(huán)保，電池總反應(yīng)為N₂H₄+O₂=N₂↑+2H₂O，燃料在負(fù)極失電子發(fā)性氧化反應(yīng)，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在酸性條件下生成水，在堿性條件下生成氫氧根，所以正極反應(yīng)為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，總反應(yīng)減正極得到負(fù)極反應(yīng)式：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，
故答案為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫以及原電池的工作原理，題目難度不大，本題（2）注意把握電極反應(yīng)式的書寫，注意電解質(zhì)溶液的酸堿性，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力．酸性等知識(shí)，題目難度中等，