Question

13．氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：
（1）NH₃與NaClO反應可得到肼（N₂H₄），該反應的化學方程式為2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N₂O₄反應生成N₂和水蒸氣．
已知：①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄ （1）△H₁=-19.5kJ•mol^-1
②N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程式2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；
（3）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的電極反應式為N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）NH₃與NaClO反應可得到肼（N₂H₄），N元素的化合價升高，故還生成氯化鈉與水；
（2）依據(jù)蓋斯定律，結合題干熱化學方程式計算寫出；
（3）從作為燃料電池時，負極發(fā)生氧化反應的角度可知N₂H₄被氧化生成N₂．

解答 解：（1）NH₃與NaClO發(fā)生氧化還原反應可得到肼（N₂H₄）、氯化鈉和水，所以該反應的化學方程式為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-195kJ?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反應的熱化學方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；
（3）肼一空氣燃料堿性電池中，負極上肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣，電極反應式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂，故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O．

點評 本題考查蓋斯定律、氧化還原反應、原電池原理，為高頻考點，明確化學基本原理是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，燃料電池中負極上都是燃料發(fā)生氧化反應，注意結合電解質溶液酸堿性書寫，題目難度不大．