Question

（6分）（1）肼（N₂H₄）是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101kPa時，32.0gN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624kJ（25℃時），N₂H₄完全燃燒反應的熱化學方程式是：                                    

（2）肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20%~30%的KOH溶液，

肼—空氣燃料電池放電時：負極的電極反應式是：                         

（3）下圖是一個電化學過程示意圖。假設使用肼—空氣燃料電池作為本 過程中的電源，銅片的質量變化128g，則肼一空氣燃料電池理論上消耗標標準狀況下的空氣       L（假設空氣中氧氣體積含量 為20%）

 

Answer 1

【答案】

（6分）（1）N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(l)；△H=-624kJ/mol 

（2）N₂H₄+4OH^--4e^－=4H₂O+N₂↑       （3）112

【解析】（1）32g肼恰好是1mol，所以熱化學方程式為N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(l)；△H=-624kJ/mol。

（2）原電池中負極是失去電子的，肼在負極通入。又因為電解質是氫氧化鉀，所以負極反應式為N₂H₄+4OH^--4e^－=4H₂O+N₂↑。

（3）根據裝置可知，銅和電源的正極相連，作陽極。因此反應中轉移電子是所以根據電子得失守恒可知，消耗氧氣是1mol，則空氣是5mol，標準狀況下的體積是5mol×22.4L/mol＝112L。