Question

氮元素的氫化物和氧化物在工業生產和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題： 

（1）氮的原子結構示意圖為                                    ；

（2）NH₃與NaClO反應可得到肼(N₂H₄)，該反應的化學方程式為               ； 

（3）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。

已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ (1)                △H₁= -195kJ·mol^-1 

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

寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程式                             ；

（4）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極生成無污染的氣體，負極的反應式為                                  。

 

Answer 1

【答案】

（1） （2）2NH₃ + NaClO＝N₂H₄ + NaCl

（3）2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)＝3N₂(g) + 4H₂O(g) △H＝－873.4kJ/mol

（4） N₂H₄ + 4OH^- -4e^-＝N₂ + 4H₂O

【解析】

試題分析：（1）氮元素的原子序數是7，則氮的原子結構示意圖為。

（2）NH₃與NaClO反應可得到肼(N₂H₄)，則根據原子守恒可知，另外一種生成物是氯化鈉，所以該反應的化學方程式為2NH₃ + NaClO＝N₂H₄ + NaCl。

（3）根據蓋斯定律可知②×2－①即得到反應2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)＝3N₂(g) + 4H₂O(g)，所以該反應的反應熱△H＝－534.2kJ/mol×2＋195kJ/mol＝－873.4kJ/mol。

（4）原電池中負極失去電子，且負極生成無污染的氣體，因此該氣體是氮氣，所以負極的反應式為N₂H₄ + 4OH^- -4e^-＝N₂ + 4H₂O。

考點：考查原子結構示意圖、化學方程式、反應熱的計算以及電極反應式的書寫

點評：該題是高考中的常見題型和考點，屬于中等難度試題的考查。試題難易適中，綜合性強，在注重對學生基礎知識鞏固和訓練的同時，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和應試能力。