Question

15．氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
（1）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），该反应的化学方程式为2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O．
（2）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．
已知：①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄ （1）△H₁=-195kJ•mol^-1
②N₂H₄ （1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol，每转移4mol电子，理论上放出热量436.7kJ．
（3）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，工作时释放出N₂，该电池放电时，负极的反应式为N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），N元素的化合价升高，故还生成氯化钠与水；
（2）①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-195kJ?mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
根据盖斯定律写出肼和N₂O₄反应的热化学方程：②×2-①，求解；
（3）从作为燃料电池时，负极发生氧化反应的角度可知N₂H₄被氧化生成N₂．

解答 解：（1）NH₃与NaClO发生氧化还原反应可得到肼（N₂H₄）、氯化钠和水，所以该反应的化学方程式为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案为：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
根据盖斯定律写出肼和N₂O₄反应的热化学方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；由反应方程式可知每转移8mol电子，放出873.4kJ的热量，所以每转移4mol电子，理论上放出热量436.7kJ，故答案为：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；436.7；
（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，故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O．

点评 本题考查盖斯定律、电极反应式的书写等知识点，这些都是高考的热点，注意电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，难度中等．