Question

氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問(wèn)題：
（1）肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N₂O₄反應(yīng)生成N₂和水蒸氣．火箭殘骸中�，F(xiàn)紅棕色氣體，原因?yàn)?br />N₂O₄（g）?2NO₂（g），當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，則該反應(yīng)為

 

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)；
（2）已知：①N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（l）△H₁=-19.5kJ?mol^-1
          ②N₂H₄（1）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
寫出肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

；
（3）肼-空氣燃料電池中，電解質(zhì)溶液為堿性，該電池放電時(shí)：
負(fù)極的反應(yīng)式為

 

；
正極的反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）依據(jù)蓋斯定律，結(jié)合題干熱化學(xué)方程式計(jì)算寫出；
（3）肼-氧氣堿性燃料電池中，負(fù)極上燃料肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水和氮?dú)�，正極氧氣得電子形成氫氧根離子．

解答： 解：（1）升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體顏色變深，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
故答案為：吸熱；
（2）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(jù)蓋斯定律寫出肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)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．
（3）肼-氧氣堿性燃料電池中，負(fù)極上燃料肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水和氮?dú)�，電極反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了平衡移動(dòng)、熱化學(xué)方程式的書寫和燃料電池電極反應(yīng)，綜合性較強(qiáng)，中等難度．寫電極反應(yīng)注意介質(zhì)的參與．