Question

【题目】肼可作为火箭发动机的燃料，与N2O4反应生成N2和水蒸气．已知：
①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=﹣19.5kJmol﹣1
②N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=﹣534.2kJmol﹣1
（1）写出肼和N2O4反应反应生成N2和水蒸气的热化学方程式；
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，当温度升高时，气体颜色变深，原因是存在如下反应：N2O4（g）2NO2（g）△H＞0，一定温度下，将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中发生上述反应，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 ．

（3）肼﹣空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液．肼﹣空气燃料电池放电时负极的电极反应式是 ．
（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3 ， 制得肼的稀溶液．该反应的离子方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1048.9kJ/mol
（2）ad
（3）N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑
（4）2NH3+ClO﹣=N2H4+Cl﹣+H2O
【解析】解：（1）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气，①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=﹣19.5kJmol﹣1②N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=﹣534.2kJmol﹣1根据盖斯定律将方程式②×2﹣①得肼和N2H4 反应的热化学方程式：2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1048.9kJ/mol，所以答案是：2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1048.9kJ/mol；（2）a、反应方程式两边气体的质量不相等，密度不变，说明达到了平衡状态，故a正确； b、反应过程中，反应热不会变化，不是变量，无法判断是否达到平衡状态，故b错误； c、根据图象，正反应速率还在减小，则说明未达到平衡状态，故c错误； d、四氧化二氮的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故d正确；故选ad；（3）肼一空气燃料碱性电池中，负极上肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，电极反应式为：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑，所以答案是：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑；（4）NH3与NaClO发生氧化还原反应可得到肼（N2H4）、氯化钠和水，所以该反应的离子方程式为：2NH3+ClO﹣=N2H4+Cl﹣+H2O，所以答案是：2NH3+ClO﹣=N2H4+Cl﹣+H2O．
【考点精析】本题主要考查了化学平衡状态的判断的相关知识点，需要掌握状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能正确解答此题．