Question

(8分)

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)氮元素原子的L層電子數為 ；

(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= -19.5kJ·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，負極的反應式為 。

 

Answer 1

：（1）5；（2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；（3）2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol；（4）N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。

【解析】：（1）氮原子的L層是第二層，該層上的電子數為5；（2）根據題目給出的反應物和部分生成物，分析反應中的化合價變化，NH3轉化為N2H4時化合價由-3升高到-2，故NaClO中的氯元素化合價只能下降到-1，可知產物中有NaCl，再結合元素守恒可知一定有水生成，故可表示為：2NH3+NaClO=N2H4+ NaCl +H2O；(3)分析題給方程式，可知由2×②-①得到要求的熱化學方程式，故△H=2△H2-△H1，寫出結果：2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ /mol；(4)堿性電池中負極反應是還原反應，也就是還原劑失電子的反應，結合電解質溶液為堿性條件，故寫為：N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。

【考點定位】此題以氮元素為載體，綜合考查了電子層排布、化學方程式書寫、蓋斯定律的應用、原電池中電極反應式的書寫等知識。