Question

氢、氮、氧三种元素可以分别两两组成如氮氧化物、氮氢化物和氢氧化物等，科学家们已经研究和利用其特殊性质开发其特有的功能．
（1）肼（N₂H₄）的制备方法之一是将NaClO溶液和NH₃反应制得，试写出该反应的化学方程式

NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O

．
（2）肼可作为火箭发动机的燃料，NO₂为氧化剂，反应生成N₂和水蒸气．
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）；△H=+67.7kJ?mol^-1 N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534kJ?mol^-1
写出肼和NO₂反应的热化学方程式：

2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7kJ?mol^-1；

．
（3）肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的氢氧化钾溶液，反应生成N₂和水蒸气．该电池放电时，负极的电极反应式为

N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O

．
（4）某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响，实验结果如图1、图2所示                              
注：以上实验均在温度为20℃、w（H₂O₂）=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg?L^-1的条件下进行．图中曲线a：H₂O₂；b：H₂O₂+Cu²⁺； c：H₂O₂+Fe²⁺；   d：H₂O₂+Zn²⁺；e：H₂O₂+Mn²⁺；图10中曲线f：反应时间为1h；g：反应时间为2h；两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度（海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关）．
由上述信息可知，下列叙述错误的是

B

（填序号）．
A．锰离子能使该降解反应速率减缓
B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低
C．海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢
D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小．

Answer 1

分析：（1）NaClO溶液和NH₃发生氧化还原反应生成氯化钠和肼，根据反应物和生成物写出反应方程式；
（2）根据盖斯定律计算反应的焓变并写出其热化学方程式；
（3）燃料电池中负极上是燃料失电子发生氧化反应；
（4）根据图片中曲线变化趋势与溶液粘度、反应速率之间的关系分析．

解答：解：（1）该反应中，次氯酸钠被氨气含有生成氯化钠，氨气被氧化生成肼，同时还有水生成，所以该反应方程式为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，故答案为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）；△H=+67.7 kJ?mol^-1①
N₂H₄+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534kJ?mol^-1②
将方程式②×2-①得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=（-543kJ/mol）×2-（+67.7 kJ?mol^-1）=-1135.7 kJ?mol^-1，
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7 kJ?mol^-1；
（3）原电池中负极上肼失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水，其电极反应式为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；
（4）根据图2知，纵坐标越大其粘度越大，相同时间内纵坐标变化越大，其反应速率越快，根据图3知，相同浓度的铜离子溶液中，纵坐标变化越大，其反应速率越大，
A．e曲线变化不明显，所以锰离子能使该降解反应速率减缓，故A正确；
B．相同时间内，含有亚铁离子的曲线纵坐标变化比含有铜离子的大，所以亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子高，故B错误；
C．海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关，粘度变化越大海藻酸钠浓度变化越大，其反应速率越大，所以海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢，故C正确；
D．根据图3知，一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，溶液粘度越小，则海藻酸钠溶液浓度越小，故D正确；
故选B．

点评：本题考查较综合，涉及电极反应式的书写、盖斯定律等知识点，难点是图象分析，会采用“定一议二”的方法分析图象，难度较大．