Question

（1）肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料．已知在101kPa時(shí)，32gN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)�，放出熱�?24kJ（25℃時(shí)），N₂H₄完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

 

．
（2）肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是KOH溶液．肼-空氣燃料電
池放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是

 

；負(fù)極的電極反應(yīng)式是

 

．
（3）如圖是一個(gè)電化學(xué)過程示意圖．假設(shè)使用肼-空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質(zhì)量變化128g，則肼一空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣

 

L（假設(shè)空氣中氧氣體積含量為20%）

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,熱化學(xué)方程式,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）根據(jù)肼和反應(yīng)熱的關(guān)系計(jì)算出其燃燒熱，并寫出其相應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（2）燃料電池中，負(fù)極上投放的是燃料，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算需要空氣的體積．

解答： 解：（1））32.0g肼的物質(zhì)的量為1mol，1molN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夥懦鰺崃?24kJ，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol，
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol；
（2）燃料電池中，負(fù)極上投放的是燃料，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下的反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，電極反應(yīng)式為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑；
（3）若X、Y分別為石墨和銅，a為CuSO₄溶液，電解硫酸銅溶液時(shí)，銅電極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，當(dāng)銅片的質(zhì)量變化128g，失去電子的物質(zhì)的量=

128g

64g/mol

，
1mol氧氣生成-2價(jià)氧元素得到4mol電子，則需要空氣的體積=

4mol 4 ××22.4L/mol

20%

=112L，
故答案為：112．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律、原電池和電解池原理，明確原電池和電解池中放電順序及串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等即可解答，難度中等．