Question

肼（N₂H₄）又稱聯氨，是一種可燃性液體，其燃燒熱較大且燃燒產物對環境無污染，故可以用作火箭燃料．
（1）已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ/mol
則32g肼完全燃燒得到氣態產物時放出熱量

534

kJ．
（2）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．該電池放電時，正極的電極反應式是

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

，電池工作一段時間后，電解質溶液的pH將

減小

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（3）如圖是一個電化學裝置示意圖．用肼--空氣燃料電池做此裝置的電源．
①如果A為含有鋅、銀、金三種雜質的粗銅，B為純銅，C為CuSO₄．該裝置的實際意義是

精煉粗銅

．
②如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是AgNO₃溶液，電解的離子方程式為

4AgNO₃+2H₂O

通電  .

4Ag+4HNO₃+O₂↑

，若

B

 極（填A或B）增重10.8g，該燃料電池理論上消耗

0.025mol

molN₂H₄．

Answer 1

分析：（1）由蓋斯定律可得肼完全燃燒得到氣態產物的熱化學方程式，結合肼的物質的量計算反應熱；
（2）肼--空氣燃料電池是一種堿性燃料電池工作時，正極發生還原反應，根據原電池總反應式可判斷溶液pH的變化；
（3）①如果A為含有鋅、銀、金三種雜質的粗銅，B為純銅，C為CuSO₄，應為銅的精煉裝置；
②如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是AgNO₃溶液，在陰極上析出Ag，陽極上OH^-被氧化生成O₂，根據電極反應式計算．

解答：解：（1）已知①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol，
②2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ/mol，
利用蓋斯定律將

①+②

2

可得：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol，
n（N₂H₄）=

32g

32g/mol

=1mol，
則32g肼完全燃燒得到氣態產物時放出熱量為1mol×534kJ/mol=534kJ，
故答案為：534；  
（2）肼--空氣燃料電池是一種堿性燃料電池工作時，正極發生還原反應，電極反應式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，負極反應式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，電池總反應式為N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O，由總反應式可知，反應生成水，OH^-濃度減小，則pH減小，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；減小；
（3）①如果A為含有鋅、銀、金三種雜質的粗銅，B為純銅，C為CuSO₄，則電解池工作時，陰極生成銅，陽極消耗粗銅，應為銅的精煉裝置，
故答案為：精煉粗銅； 
②如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是AgNO₃溶液，在陰極上析出Ag，電極反應式為Ag⁺+e^-=Ag，
陽極上OH^-被氧化生成O₂，電極反應式為4OH^-=O₂+2H₂O+4e^-，總反應式為4AgNO₃+2H₂O

通電  .

4Ag+4HNO₃+O₂↑，
n（Ag）=

10.8g

108g/mol

=0.1mol，得到0.1mol電子，由N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O可知，需要n（N₂H₄）=

0.1mol

4

=0.025mol，
故答案為：4AgNO₃+2H₂O

通電  .

4Ag+4HNO₃+O₂↑；B；0.025mol．

點評：本題考查電化學知識，題目難度中等，本題注意電極反應式的書寫，為解答本題的關鍵，也是易錯點．