Question

(8分)

氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：

(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為 ；

(2)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

(3)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。

已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1

②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1

寫出肼和N2O4 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ；

(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應(yīng)式為 。

 

Answer 1

：（1）5；（2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；（3）2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol；（4）N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。

【解析】：（1）氮原子的L層是第二層，該層上的電子數(shù)為5；（2）根據(jù)題目給出的反應(yīng)物和部分生成物，分析反應(yīng)中的化合價變化，NH3轉(zhuǎn)化為N2H4時化合價由-3升高到-2，故NaClO中的氯元素化合價只能下降到-1，可知產(chǎn)物中有NaCl，再結(jié)合元素守恒可知一定有水生成，故可表示為：2NH3+NaClO=N2H4+ NaCl +H2O；(3)分析題給方程式，可知由2×②-①得到要求的熱化學(xué)方程式，故△H=2△H2-△H1，寫出結(jié)果：2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ /mol；(4)堿性電池中負極反應(yīng)是還原反應(yīng)，也就是還原劑失電子的反應(yīng)，結(jié)合電解質(zhì)溶液為堿性條件，故寫為：N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。

【考點定位】此題以氮元素為載體，綜合考查了電子層排布、化學(xué)方程式書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、原電池中電極反應(yīng)式的書寫等知識。