Question

【題目】肼可作為火箭發動機的燃料，與N2O4反應生成N2和水蒸氣。已知：

①N2(g)+2O2(g)＝N2O4(l)ΔH1＝－19.5kJ·mol－1

②N2H4(l)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g)ΔH2＝－534.2kJ·mol－1

（1）寫出肼和N2O4反應生成N2和水蒸氣的熱化學方程式___________________；

（2）火箭殘骸中�，F紅棕色氣體，當溫度升高時，氣體顏色變深，原因是存在如下反應：N2O4(g)2NO2(g) ΔH＞0，一定溫度下，將1 mol N2O4 充入一恒壓密閉容器中發生上述反應，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是 。

（3）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 。

（4）傳統制備肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。該反應的離子方程式是 。

Answer 1

【答案】

（1）2N2H4(l)+N2O4(l)＝3N2(g)+4H2O(g)ΔH＝－1048.9kJ/mol

（2）ad

（3）N2H4+4OH－－4e－＝4H2O+N2↑

（4）ClO－+2NH3=N2H4+Cl－+H2O

【解析】

試題分析：（1）肼和N2O4反應生成N2和水蒸氣，根據蓋斯定律，②×2－①可得熱化學方程式為2N2H4(l)+N2O4(l) ＝3N2(g)+4H2O(g) ΔH＝－1048.9 kJ/mol。

（2）1mol N2O4充入一恒壓密閉容器中發生反應：N2O4(g)2NO2(g) ΔH＞0。a．該反應的正反應方向氣體分子數增大，恒壓條件下，說明反應的體積逐漸增多，直到平衡，故氣體的密度變小，當達到平衡時，氣體的密度不變，能說明反應達到平衡狀態，故a正確；b．ΔH一直不發生變化，不能說明反應達到平衡狀態，故b錯誤；c．達到平衡時反應物的反應速率與生成物的反應速率相等，故c錯誤；d．反應物的轉化率隨著反應的進行逐漸增大，當達到化學平衡時，轉化率為一定值，故d正確，故本題的答案選擇ad。

（3）肼—空氣燃料電池的負極通入的是肼，失電子生成N2。則放電時負極的電極反應式是N2H4+4OH－－4e－＝4H2O+N2↑。

（4）NaClO氧化NH3制得N2H4的稀溶液，反應的離子方程式為ClO－+2NH3=N2H4+Cl－+H2O。