Question

【題目】聯(lián)氨(N2H4)又稱肼，是一種良好的火箭燃料，與適量氧化劑混合可組成液體推進(jìn)劑，無水N2H4液體有微弱氨氣的氣味。

(1)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ/mol，N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-622 kJ/mol，試計算1 mol氣態(tài)肼與二氧化氮完全反應(yīng)時放出的熱量為_______。

(2)在加熱條件下，液態(tài)肼可還原新制的Cu(OH)2制備納米級Cu2O，并產(chǎn)生無污染氣體，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________________________。

(3)以氣態(tài)肼為原料的堿性燃料電池的總反應(yīng)為N2H4+O2=N2+2H2O，放電時負(fù)極的反應(yīng)方程式為______________________________

(4)肼的性質(zhì)與氨氣相似，易溶于水，可發(fā)生兩步電離過程，第一步電離過程 N2H4+H2O N2H5++OH-，試寫出第二步電離過程____________________________。常溫下，某濃度N2H6Cl2溶液的pH為4，則該溶液中水電離出的c(H+)=_______________。

Answer 1

【答案】655.85 kJ 4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O N2H4+4OH-－4e-=N2+4H2O N2H5++H2ON2H62++OH- 1×10-4 mol/L

【解析】

(1)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ/mol，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-622 kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可知，2×②-①可得，2N2H4(g)+ 2NO2(g)=3 N2(g)+ 4H2O(l)，ΔH=ΔH2-ΔH1=-1311.7 kJ/mol，所以1 mol氣態(tài)肼與二氧化氮完全反應(yīng)時放出的熱量為1311.7/2=655.85 kJ；綜上所述，本題答案是：655.85 kJ。

(2) 在加熱條件下，液態(tài)肼可還原新制的Cu(OH)2制備納米級Cu2O，并產(chǎn)生無污染氣體為氮氣，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O；綜上所述，本題答案是：4Cu(OH)2+N2H4N2↑+2Cu2O+6H2O。

(3) 根據(jù)電池的總反應(yīng)N2H4+O2=N2+2H2O可知，堿性環(huán)境下，肼在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮氣，反應(yīng)方程式為：N2H4+4OH-－4e-=N2+4H2O ；綜上所述，本題答案是：N2H4+4OH-－4e-=N2+4H2O。

(4)根據(jù)NH3H2ONH4++OH-可知，肼第一步電離過程 N2H4+H2O N2H5++OH-，N2H5+接著進(jìn)行第二步電離為N2H5++H2ON2H62++OH-；常溫下，某濃度N2H6Cl2溶液的pH為4，該鹽屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，促進(jìn)水電離，水解后溶液顯酸性；該溶液中水電離出的c(H+)= c(H+)（溶液）= 1×10-4 mol/L；綜上所述，本題答案是：N2H5++H2ON2H62++OH-；1×10-4 mol/L；