Question

肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性液體，其燃燒熱較大且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境無污染，故可以用作火箭燃料．
（1）已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
2N₂H₄（l）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1135.7kJ/mol
則肼完全燃燒的熱化學方程式為

 

．
（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．該電池放電時，正極的電極反應式是

 

，電池工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH將

 

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（3）如圖是一個電化學裝置示意圖．用肼--空氣燃料電池做此裝置的電源．
①如果A為含有鋅、銀、金三種雜質(zhì)的粗銅，B為純銅，C為CuSO₄．該裝置的實際意義是

 

．
②如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是AgNO₃溶液，若B極增重10.8g，該燃料電池理論上消耗

 

mol N₂H₄．

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學電源新型電池

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到肼完全燃燒的熱化學方程式；
（2）肼-空氣堿性燃料電池中，負極上燃料肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣，正極是氧氣得到電子生成氫氧根離子；
（3）①如果A為含有鋅、銀、金三種雜質(zhì)的粗銅，B為純銅，C為CuSO₄，應為銅的精煉裝置；
②如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是AgNO₃溶液，在陰極上析出Ag，陽極上OH^-被氧化生成O₂，根據(jù)電極反應式計算．

解答： 解：（1）①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②2N₂H₄（l）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1135.7kJ/mol
結(jié)合蓋斯定律計算（①+②）×

1

2

得到N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-534kJ/mol；
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-534kJ/mol；
（2）肼-氧氣堿性燃料電池中，負極上燃料肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣，電極反應式為N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，正極發(fā)生還原反應，電極方程式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，反應過程中生成水，溶液濃度稀釋電解質(zhì)溶液的pH將減�。�
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，減�。�
（3）①如果A為含有鋅、銀、金三種雜質(zhì)的粗銅，B為純銅，C為CuSO₄，說明電解池工作時，陰極生成銅，陽極消耗粗銅，應為銅的精煉裝置，
故答案為：精煉粗銅； 
②如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是AgNO₃溶液，在陰極上析出Ag，電極反應式為Ag⁺+e^-=Ag，
陽極上OH^-被氧化生成O₂，電極反應式為4OH^-=O₂+2H₂O+4e^-，總反應式為4AgNO₃+2H₂O

通電  .

4Ag+4HNO₃+O₂↑，
n（Ag）=

10.8g

108g/mol

=0.1mol，得到0.1mol電子，由N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O可知，需要n（N₂H₄）=

0.1mol

4

=0.025mol，
故答案為：0.025mol．

點評：本題考查電化學知識，題目難度中等，本題注意電極反應式的書寫，為解答本題的關鍵，也是易錯點．