Question

14．（1）肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料．反應(yīng)時釋放大量熱并快速產(chǎn)生大量氣體．已知在101kPa，298K時，1mol液態(tài)N₂H₄在氧氣中完全燃燒生成N2和水蒸氣，放出熱量624kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-624KJ/mol．又知：H₂O（g ）=H₂O （l）△H=-44kJ•mol^-1，若1mol液態(tài)N₂H₄在氧氣中完全燃燒生成N₂和液態(tài)水，則放出熱量為712kJ．
（2）如圖是一款筆記本電腦所用甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖．甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子（H⁺）和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為：2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O．則a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，b處通入的物質(zhì)是空氣或氧氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中數(shù)據(jù)結(jié)合熱化學(xué)方程式的意義書寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；根據(jù)蓋斯定律及熱化學(xué)方程式計算出反應(yīng)的熱量；
（2）原電池中電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，負(fù)極反應(yīng)氧化反應(yīng)，負(fù)極是甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，依據(jù)電極反應(yīng)的產(chǎn)物和環(huán)境寫出電極反應(yīng)式，正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）在101kPa（25℃時）時，已知1mol液態(tài)肼與足量氧氣反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?24KJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-624kJ/mol；如果生成液態(tài)水，1mol肼完全反應(yīng)放出的熱量為：624kJ+44×2kJ=712kJ，
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-624KJ/mol；712；
（2）原電池中電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，根據(jù)電子流向可知a處電極為負(fù)極，甲醇在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，所以b處通入的物質(zhì)是空氣或氧氣，電池的正極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；空氣或氧氣．

點(diǎn)評 本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫、有關(guān)反應(yīng)熱的計算、原電池的原理應(yīng)用，注意燃料電池的特征是燃料是電子在負(fù)極反應(yīng)，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力，題目難度不大．