Question

18．氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：
（1）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，N₂H₄與氧化劑N₂O₄反應(yīng)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）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
寫出肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；
（3）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O．
（4）肼是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量（kJ）：N≡N為942，O=O為500，N-N為154，則斷裂1molN-H鍵所需的能量是391kJ．

Answer 1

分析 （1）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），N元素的化合價(jià)升高，故還生成氯化鈉與水；
（2）根據(jù)蓋斯定律，②×2-①可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式；
（3）從作為燃料電池時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)的角度可知N₂H₄被氧化生成N₂；
（4）根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義可知：舊鍵斷裂所吸收的能量和新鍵生成所釋放的能量之差即為化學(xué)反應(yīng)焓變的數(shù)值，結(jié)合圖示內(nèi)容來回答即可．

解答 解：（1）NH₃與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)可得到肼（N₂H₄）、氯化鈉和水，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑N₂H₄反應(yīng)生成N₂和水蒸氣，將方程式②×2-①得肼和N₂H₄ 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol，
故答案為：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-873.4kJ/mol；
（3）肼一空氣燃料堿性電池中，負(fù)極上肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水和氮?dú)�，電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂，故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；（4）根據(jù)圖中內(nèi)容，可以看出N₂H₄（g）+O₂（g）=2N（g）+4H（g）+2O（g），△H₃=2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol，化學(xué)反應(yīng)的焓變等于產(chǎn)物的能量與反應(yīng)物能量的差值，舊鍵斷裂吸收能量，新鍵生成釋放能量，設(shè)斷裂1molN-H鍵所需的能量為K，舊鍵斷裂吸收的能量：154+4K+500=2218，解得K=391，故答案為：391．

點(diǎn)評 本題考查蓋斯定律、電極反應(yīng)式的書寫等知識點(diǎn)，這些都是高考的熱點(diǎn)，注意電極反應(yīng)式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，難度較大．