Question

12．肼（N₂H₄）是一種無色易溶于水的油狀液體．具有堿性和極強(qiáng)的還原性，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛．

（1）已知肼的球棍棋型如圖1所示，試寫出肼的電子式：．
（2）目前正在研發(fā)的一種肼燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖2所示．a(chǎn)（填“a”或“b”）電極為電池的負(fù)極．
（3）在1L固定體積的容器中加入0.1molN₂H₄，在303K、Pt催化下發(fā)生：N₂H₄（I）?N₂（g）+2H₂（g），
測得容器中$\frac{n（{N}_{2}）+n（{H}_{2}）}{n（{N}_{2}{H}_{4}）}$與時(shí)間關(guān)系如圖3所示，則0〜4min氮?dú)獾钠骄�速率v（N₂）=0.0125mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 （1）氨分子中氫原子被氨基（-NH₂）取代后的生成物叫肼，分子中全部為單鍵；
（2）正極是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極肼失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）在303K，NiPt催化下，則發(fā)生N₂H₄（l）?N₂（g）+2H₂（g），設(shè)生成氮?dú)獾牧繛閤mol，則氫氣的量為：2xmol，此時(shí)N₂H₄（l）的物質(zhì)的量為（1-x）mol，根據(jù)4min時(shí)比值為3，求出x的值，然后根v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算．

解答 解：（1）氨分子中氫原子被氨基（-NH₂）取代后的生成物叫肼，分子中全部為單鍵，電子式為：，故答案為：；
（2）正極是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極肼失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a電極為電池的負(fù)極，故答案為：a；
（3）在303K，NiPt催化下，則發(fā)生N₂H₄（l）?N₂（g）+2H₂（g），設(shè)生成氮?dú)獾牧繛閤mol，則氫氣的量為：2xmol，此時(shí)N₂H₄（l）的物質(zhì)的量為（0.1-x）mol，根據(jù)4min時(shí)比值為3，所以$\frac{3x}{0.1-x}$=3，則x=0.05mol，v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.05}{1}}{4}$=0.0125mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.0125mol•L^-1•min^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及電子式、原電池原理、反應(yīng)速率的計(jì)算及圖象問題等，題目難度不大，應(yīng)用好題干信息是解題的關(guān)鍵．