[题目](1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:CH4(g)+4NO2+CO2(g)+2H2O(g)ΔH＝-574 kJ·mol-1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH＝-1160 kJ·mol-1若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2.整个过程中放出的热量为 kJ.(2)肼(N2H4)-空� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1

CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160 kJ·mol－1

若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为______kJ。

(2)肼(N2H4)－空气燃料电池(产物为N2和H2O)是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空气燃料电池放电时：正极的电极反应式：_______，负极的电极反应式：_______。

(3)如图是一个电解过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式是：____________

②假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128 g，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气______L.(假设空气中氧气体积分数为20%；Cu相对原子质量：64)。

【答案】173.4 O2＋4e－＋2H2O=4OH－ N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑ Cu2＋＋2e－=Cu 112

【解析】

（1）依据盖斯定律得CH4还原NO2至N2的热化学方程式，再依据甲烷的体积和热化学方程式计算可得；

（2）肼一空气燃料电池中，碱性条件下，燃料肼在负极放电，氧气在正极放电；

（3）①锌与电源的负极相连，作阴极；

②依据得失电子数目守恒计算可得。

（1）将已知热化学方程式依次编号为①②，由盖斯定律可知①×+②×可得CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），则△H=（－574 kJ·mol－1）×+（－1160 kJ·mol－1）×=－867kJ·mol－1，标准状况下4.48LCH4的物质的量为=0.2mol，由所得热化学方程式可知放出的热量为0.2mol×867kJ·mol－1=173.4kJ，故答案为：173.4；

（2）肼一空气燃料电池中，碱性条件下，燃料肼在燃料电池负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑，氧气在燃料电池正极上得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故答案为：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑；

（3）①锌与电源的负极相连，作阴极，溶液中的铜离子放电，电极反应式为Cu2＋＋2e－＝Cu，故答案为：Cu2＋＋2e－＝Cu；

②铜片质量变化为128g，即电解128g铜时失去电子的物质的量是×2＝4mol，由电子得失守恒可知燃料电池消耗氧气的物质的量是1mol，标准状况下的体积是22.4L，则需要空气的体积是＝112L，故答案为：112。

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部分物质的相关性质如下表所示：

名称	相对分子质量	熔点/℃	沸点/℃	主要性质
苯甲醛	106.0	-26	179	纯品为无色液体，微溶于水；空气中加热易被缓慢氧化
乙酸酐	102.0	-73.1	138.6	无色透明液体；有剌激性气味；其蒸气为催泪毒气，遇水强烈水解生成乙酸，产生大量酸雾
肉桂酸	148.0	133	300	白色至淡黄色粉末；微有桂皮香气
石蜡	/	50-70	300-550	主要由烷烃组成，性质稳定

实验步骤如下：

步骤1：适量无水醋酸钾、14.5mL乙酸酐(过量)和5.0mL苯甲醛(密度为1.06g/cm3)依次加入150ml三颈烧瓶中摇匀，放入磁子，搭好回流装置，用带磁力搅拌功能的电炉(图A)加热至微沸后保持加热回流1小时；

步骤2：取下三口烧瓶，冷却至100度以下后，加入少量饱和碳酸钠溶液调节pH8-9；

步骤3：如图B连接好水蒸气蒸馏装置（加热装置略去），进行水蒸气蒸馏，直至馏出物无油滴；

步骤4：将三口烧瓶中的残余液冷却后加入活性炭，煮沸，____往滤液中边搅拌边滴加浓盐酸至pH=3，大量固体析出；

步骤5：减压过滤，洗涤，烘干，称量，测熔点。

回答下列问题：

(1)步骤1中，若用酒精灯加热，可能存在的安全隐患是__。

(2)步骤2中，加饱和碳酸钠溶液的目的是___，可观察到的明显现象是__。

(3)步骤3中，水蒸气蒸馏的目的是除去__。(填物质名称)

(4)步骤4中，缺失的操作名称是__。

(5)步骤5中，若称量得到的产品质量为4.800g，则本实验的产率为__%(保留4位有效数字)。

(6)有机都有固定的熔点，因此测量产品的熔点可以初步判定所得的产品是不是预期产物。测产品熔点的装置如图C所示：将产品装入一端封口的毛细玻璃管中，与温度计绑在一起，插入b形管（图D）中，用火焰持续加热b形管右侧，观察毛细管中样品的状态以及相应温度计的示数，即可测得样品的熔程（刚开始出现液滴至恰好完全熔化的温度范围）。测定过程中，温度计的水银球应位于__（填“m”、“n”或“p”），b形管中所装的热浴液可选用__（填相应字母编号）。