Question

【題目】肼(N2H4)是一種可用于火箭或原電池的燃料。已知：N2(g) ＋ 2O2(g) = 2NO2(g) ΔH ＝ ＋67.7 kJ·mol－1 ①N2H4(g) ＋ O2(g) = N2(g) ＋ 2H2O(g) ΔH ＝ －534 kJ·mol－1 ②下列說法正確的是

A．反應①中反應物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量

B．2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1000.3 kJ·mol－1

C．鉑作電極，KOH溶液作電解質溶液，由反應②設計的燃料電池，其負極反應式為:N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O

D．鉑作電極，KOH溶液作電解質溶液，由反應②設計的燃料電池，工作一段時間后，KOH溶液的pH將增大

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：A、已知N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol，該反應為吸熱反應，反應后能量升高，所以反應物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，故A錯誤；B、已知：N2（g） + 2O2（g） ═ 2NO2（g），△H = +67.7kJ/mol ①N2H4（g） + O2（g） ═ N2（g） + 2H2O（g），△H = -534kJ/mol ② 目標方程式為2N2H4（g） + 2NO2（g） ═ 3N2（g） + 4H2O（g），可以通過①②聯立，2 × ② - ①得到即2N2H4（g） + 2NO2（g） ═ 3N2（g） + 4H2O（g），△H = 2 × ② - ① = 2 × （-534 kJ/mol） - （+67.7 kJ/mol） = -1135.7 kJ/mol，所以2N2H4（g） + 2NO2（g） ═ 3N2（g） + 4H2O（g），△H = -1135.7 kJ/mol，故B錯誤；

C、負極是N2H4失電子生成N2和H2O，則其電極反應式為：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故C正確；

D、已知該電池反應的總方程為：N2H4+O2=N2+2H2O，反應生成水，溶液的體積增大，所以氫氧化鉀的濃度減小，即溶液的pH減小，故D錯誤。