Question

(1)火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。

①用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。

已知： N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1

N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1

写出气态肼和N2O4反应生成氮气和气态水的热化学方程式：________________________。

②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮。试推断出二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)： ____________________。

(2)在0.5L恒容密闭容器中，一定量的N2与H2进行反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=bkJ•mol﹣1，其化学平衡常数K值和温度的关系如下：

温度/℃	200	300	400
K	1.0	0.86	0.5

写出该反应的化学平衡常数的表达式： ，b 0(填“大于”、“小于”或“等于”)

②400℃时，测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3mol、2mol、1mol时，此时刻该反应的v正(N2) v逆(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2－离子(O2＋4e－===2O2－)。

①c电极的名称为________，d电极上的电极反应式为______________________。

②如图2所示为用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为___________________。若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝__________(不考虑溶液体积变化) 。

Answer 1