Question

【題目】肼可作為火箭發動機的燃料，與N2O4反應生成N2和水蒸氣．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）寫出肼和N2O4反應反應生成N2和水蒸氣的熱化學方程式；
（2）火箭殘骸中常現紅棕色氣體，當溫度升高時，氣體顏色變深，原因是存在如下反應：N2O4（g）2NO2（g）△H＞0，一定溫度下，將1mol N2O4充入一恒壓密閉容器中發生上述反應，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態的是 ．

（3）肼﹣空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20%～30%的KOH溶液．肼﹣空氣燃料電池放電時負極的電極反應式是 ．
（4）傳統制備肼的方法，是以NaClO氧化NH3 ， 制得肼的稀溶液．該反應的離子方程式是 ．

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）肼可作為火箭發動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣，①N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）△H1=﹣19.5kJmol﹣1②N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=﹣534.2kJmol﹣1根據蓋斯定律將方程式②×2﹣①得肼和N2H4 反應的熱化學方程式：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、反應方程式兩邊氣體的質量不相等，密度不變，說明達到了平衡狀態，故a正確； b、反應過程中，反應熱不會變化，不是變量，無法判斷是否達到平衡狀態，故b錯誤； c、根據圖象，正反應速率還在減小，則說明未達到平衡狀態，故c錯誤； d、四氧化二氮的轉化率不變，說明正逆反應速率相等，達到了平衡狀態，故d正確；故選ad；（3）肼一空氣燃料堿性電池中，負極上肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣，電極反應式為：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑，所以答案是：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑；（4）NH3與NaClO發生氧化還原反應可得到肼（N2H4）、氯化鈉和水，所以該反應的離子方程式為：2NH3+ClO﹣=N2H4+Cl﹣+H2O，所以答案是：2NH3+ClO﹣=N2H4+Cl﹣+H2O．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態的判斷的相關知識點，需要掌握狀態判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等才能正確解答此題．