Question

19．氨和聯(lián)氨（N₂H₄）既是一種工業(yè)原料，又是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品．
（1）實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨與消石灰反應(yīng)制取氨氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O．
（2）聯(lián)氨在一定條件下可按下式分解：3N₂H₄（g）=N₂（g）+4NH₃（g），已知斷裂1molN-H、N-N及N≡N需吸收的能量依次為390.8kJ、193kJ、946kJ．若生成1molN₂，則反應(yīng)放出（填“放出”或“吸收”）367kJ的能量．
（3）NH₃-O₂燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示．

①a極為電池的負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極．
②當(dāng)生成1molN₂時(shí)，電路中流過(guò)電子的物質(zhì)的量為6mol．
（4）聯(lián)氨可以高效地脫除煙道氣中的NO從而生成N₂，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室是利用氯化銨與消石灰反應(yīng)加熱反應(yīng)生成氨氣；
（2）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；
（3）燃料電池中，負(fù)極上是燃料氨發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為：2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O；正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，正極反應(yīng)為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，據(jù)此分析；
（4）聯(lián)氨可以高效地脫除煙道氣中的NO從而生成N₂，依據(jù)原子守恒和氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)變化計(jì)算氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室可用氯化銨與消石灰反應(yīng)制取氨氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，
故答案為：2NH₄+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）聯(lián)氨在一定條件下可按下式分解：3N₂H₄（g）=N₂（g）+4NH₃（g），已知斷裂1molN-H、N-N及N≡N需吸收的能量依次為390.8kJ、193kJ、946kJ．若生成1molN₂，反應(yīng)焓變△H=3×（193kJ/mol+390.8kJ×4KJ/mol）-946kJ/mol-4×3×390.8kJ/mol=-367KJ/mol，
故答案為：放出；367；
（3）該燃料電池中負(fù)極反應(yīng)為：2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O，正極反應(yīng)為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，則電池總反應(yīng)為：4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O，
①a極通入燃料為負(fù)極，負(fù)極上是燃料氨發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為：2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O，
故答案為：負(fù)；
②負(fù)極反應(yīng)為：2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O，生成1mol氮?dú)鈫钨|(zhì)轉(zhuǎn)移6mol，故答案為：6mol；
（4）聯(lián)氨可以高效地脫除煙道氣中的NO從而生成N₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂H₄+2NO=2N₂+2H₂O，反應(yīng)中NO中氮元素化合價(jià)+2價(jià)變化為0價(jià)，得到還原產(chǎn)物，N₂H₄被氧化得到氮?dú)鉃檠趸�產(chǎn)物，則反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1，
故答案為：1：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式書寫、鍵能和反應(yīng)的焓變計(jì)算、燃料電池的工作原理知識(shí)，注意知識(shí)的遷移應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，難度中等，明確原電池原理以及正負(fù)極的判斷、電極方程式的書寫是解題的關(guān)鍵．