Question

11．肼（N₂H₄）是一種燃料，已知：
①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l ）△H=-44kJ/mol
下列說法正確的是（　�。�

• A． 反應(yīng)②中反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量
• B． 2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1135.7 kJ/mol
• C． 鉑作電極，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，由反應(yīng)②設(shè)計的燃料電池，當電路中轉(zhuǎn)移0.16mole^-，生成N₂11.2g
• D． 鉑作電極，Na₂SO₄作電解質(zhì)溶液，由反應(yīng)②設(shè)計的燃料電池，工作一段時間后恢復至原溫度，Na₂SO₄溶液的pH不變

Answer 1

分析 A．反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)中反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量；
B．氣態(tài)水具有能量較高，則該反應(yīng)放出熱量大于反應(yīng)②；
C．反應(yīng)②中生成1mol氮氣消耗1mol氧氣，轉(zhuǎn)移了4mol電子，據(jù)此計算轉(zhuǎn)移0.16mole^-生成氮氣的量；
D．用惰性電極電解硫酸鈉溶液時，實質(zhì)為水解水．

解答 解：A．N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol，該反應(yīng)的焓變?yōu)樨撝�，為放熱反�?yīng)，則反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，故A正確；
B．根據(jù)N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol可知：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7 kJ/mol，液態(tài)水具有能量較低，則2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H＜-1135.7 kJ/mol，故B錯誤；
C．反應(yīng)②中轉(zhuǎn)移0.16mole^-生成氮氣的物質(zhì)的量為：1mol×$\frac{0.16mol}{4mol}$=0.04mol，生成氮氣的質(zhì)量為：28g/mol×0.04mol=1.12g，故C錯誤；
D．鉑作電極、Na₂SO₄作電解質(zhì)溶液，由反應(yīng)②設(shè)計的燃料電池，電解實質(zhì)為電解水，工作一段時間后恢復至原溫度，Na₂SO₄溶液的pH不變，仍然為7，故D正確；
故選AD．

點評 本題考查了反應(yīng)熱與焓變的應(yīng)用，題目難度中等，涉及氧化還原反應(yīng)的計算、反應(yīng)熱與焓變的應(yīng)用、電解原理等知識，明確化學反應(yīng)與能量變化之間的為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．