Question

氨和肼（N₂H₄）是氮的兩種常見化合物，在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用．
（1）N₂H₄中的N原子可達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，畫出N₂H₄的結(jié)構(gòu)式

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)室用兩種固體制取NH₃ 的反應(yīng)方程式為

 

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

 

．
（4）肼--空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式

 

．
（5）肼是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量（kJ）：N≡N為942，O=O為500，N-N為154，則斷裂1molN-H鍵所需的能量是

 

kJ．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)氮原子最外層電子數(shù)為3，易形成3個(gè)共價(jià)鍵分析形成8電子結(jié)構(gòu)，依據(jù)結(jié)構(gòu)式書寫方法寫出；
（2）實(shí)驗(yàn)室利用固體氯化銨和氫氧化鈣混合加熱反應(yīng)生成氨氣；
（3）依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒分析判斷產(chǎn)物和配平化學(xué)方程式；
（4）燃料電池，燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（5）依據(jù)圖象分析反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量計(jì)算得到．

解答：解：（1）N₂H₄中的N原子可達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氮原子最外層3個(gè)電子形成三對(duì)共用電子對(duì)，和未成鍵的一對(duì)電子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，每個(gè)氮原子和兩個(gè)氫原子形成共價(jià)鍵，氮原子間形成一個(gè)共價(jià)鍵，結(jié)構(gòu)式為：，故答案為：；
（2）實(shí)驗(yàn)室用兩種固體制取NH₃ 的反應(yīng)是氯化銨和氫氧化鈣加熱反應(yīng)生成氨氣，反應(yīng)方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂ ；
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂ ；
（3）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），氮元素化合價(jià)升高被氧化，次氯酸鈉做氧化劑被還原為氯化鈉，依據(jù)原子守恒配平寫出化學(xué)方程式為2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）肼--空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極是肼燃燒生成氮?dú)夂退�，�?fù)極的電極反應(yīng)式為：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，故答案為：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O；
（5）依據(jù)圖象分析，反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的變化和焓變的關(guān)系是，焓變=反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-生成物形成化學(xué)鍵放出的能量，反應(yīng)為N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O，圖象可知，反應(yīng)的焓變△H=-534KJ/mol，斷裂化學(xué)鍵吸收的能量=2752-534=2218，設(shè)斷裂1molN-H鍵吸收的能量為x，4x+154+500=△H₃=2752-534，x=391，故答案為：391．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的分析判斷，原電池原理的應(yīng)用，圖象分析計(jì)算焓變和化學(xué)鍵的計(jì)算關(guān)系應(yīng)用，題目難度中等．