Question

【題目】氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：

（1）肼可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。

已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4(l) △H1= -19.5kJ·mol-1

②N2H4(l)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1

寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式 ；

（2）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為 。

（3）科研人員新近開發(fā)出一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質溶液的新型手機電池，可供手機連續(xù)使用一個月才充一次電，據(jù)此請回答以下問題：通入甲醇的是__________極（填正或負），寫出該電池的負極反應式_ _。

（4）Zn-MnO2干電池應用廣泛，電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。

①該電池的負極材料是 。電池工作時，電子流向 （填“正極”或“負極”）。

②若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+，會加速某電極的腐蝕，其主要原因是 。

③MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陽極的主要電極反應式是 。 若電解電路中通過4mol電子，標況下產(chǎn)生氣體的物質的量為 。

Answer 1

【答案】（1）2N2H4(l) +N2O4(l) = 3N2(g)+4H2O(g)△H= -1048.9kJ·mol-1；

（2）N2H4 -4e-+4OH- =N2+4H2O；

（3）負，CH3OH－6e- +8OH－ = CO32-＋6H2O；

（4）鋅，正極；Zn與Cu2+生成Cu，Zn、Cu 形成原電池加快反應速率；

Mn2+- 2e- +2H2O=MnO2+4H+，2mol。

【解析】

試題分析：（1）肼與N2O4的反應是：2N2H4＋N2O4=3N2＋4H2O(g)，2×②－①得到：2N2H4(l)＋N2O4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) △H=2△H2－△H1=－1048.9kJ·mol－1；（2）肼在負極上參加反應，根據(jù)②以及環(huán)境是堿性，因此電極反應式：N2H4＋4OH－－4e－=N2＋4H2O；（3）根據(jù)燃料電池，銅甲醇一極為負極，其電極反應式為：CH3OH－6e－ +8OH－ = CO32－＋6H2O；（4）①鋅是活潑金屬，因此鋅為負極，根據(jù)原電池的工作原理，電子從負極經(jīng)外電路流向正極；②鋅比銅活潑，鋅把銅置換出來，鋅、銅電解質溶液構成原電池，加快反應速率；③陽極失電子化合價升高，因此陽極反應式為：Mn2+＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋，陰極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，因此通過4mole－，生成氫氣物質的量為2mol。