Question

肼是氮元素的另一種氫化物，是一種可燃性的液體，分子式為N₂H₄．
（1）寫出肼的電子式

 

（2）肼（N₂H₄）又稱聯氨，298K時，1.00g N₂H₄與足量的N₂O₄（l）完全反應生成氮氣和水，放出19.15kJ的熱量．寫出該反應的熱化學方程式

 

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（3）肼也可以在純氧中燃燒生成氮氣和水，為了充分利用其能量，有人設計了原電池裝置，電極材料是多孔石墨電極，電解質為能夠傳導H⁺的固體電解質，請寫出負極反應式

 

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Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理,電子式,有關反應熱的計算

專題：

分析：（1）肼是氮原子和氮原子形成一個共價鍵，剩余價鍵和氫原子形成共價鍵，每個N原子有一個孤電子對；
（2）先求出1mol肼反應放出的熱量，再依據熱化學方程式書寫方法寫出，標注物質聚集狀態和反應焓變；
（3）肼在負極失去電子發生氧化反應生成氮氣，據此寫出電極反應．

解答： 解：（1）肼是氮原子和氮原子形成一個共價鍵，剩余價鍵和氫原子形成共價鍵，每個N原子有一個孤電子對，其電子式為，
故答案為：；
（2）1.00g N₂H₄（1）與足量的N₂O₄（1）完全反應生成氮氣和液態水，放出19.15kJ的熱量，則2mol即64gN₂H₄（1）完全反應放熱1225.6KJ，則反應的熱化學方程式為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（1）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225.6KJ/mol，
故答案為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（1）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1225.6KJ/mol；
（3）利用肼在純氧中燃燒生成氮氣和水設計成原電池，電極材料是多孔石墨電極，電解質為能夠傳導H⁺的固體電解質，負極失去電子被氧化，所以負極反應為肼失去電子被氧化成氮氣，電極反應為：N₂H₄-4e^-═N₂+4H⁺，
故答案為：N₂H₄-4e^-═N₂+4H⁺．

點評：本題考查了電子式的書寫、反應熱的計算和熱化學方程式的書寫、原電池原理的應用，題目難度中等，明確反應物的物質的量與熱量的關系是解題的關鍵，注意把握熱化學方程式的書寫要求和電極方程式的書寫方法．