Question

肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料．
（1）已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ/mol
则32g肼完全燃烧得到气态产物时放出热量

534

kJ．
（2）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KOH溶液．该电池放电时，正极的电极反应式是

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将

减小

（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）如图是一个电化学装置示意图．用肼--空气燃料电池做此装置的电源．
①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO₄．该装置的实际意义是

精炼粗铜

．
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO₃溶液，电解的离子方程式为

4AgNO₃+2H₂O

通电  .

4Ag+4HNO₃+O₂↑

，若

B

 极（填A或B）增重10.8g，该燃料电池理论上消耗

0.025mol

molN₂H₄．

Answer 1

分析：（1）由盖斯定律可得肼完全燃烧得到气态产物的热化学方程式，结合肼的物质的量计算反应热；
（2）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池工作时，正极发生还原反应，根据原电池总反应式可判断溶液pH的变化；
（3）①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO₄，应为铜的精炼装置；
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO₃溶液，在阴极上析出Ag，阳极上OH^-被氧化生成O₂，根据电极反应式计算．

解答：解：（1）已知①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol，
②2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ/mol，
利用盖斯定律将

①+②

2

可得：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol，
n（N₂H₄）=

32g

32g/mol

=1mol，
则32g肼完全燃烧得到气态产物时放出热量为1mol×534kJ/mol=534kJ，
故答案为：534；  
（2）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池工作时，正极发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，负极反应式为N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O，电池总反应式为N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O，由总反应式可知，反应生成水，OH^-浓度减小，则pH减小，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；减小；
（3）①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO₄，则电解池工作时，阴极生成铜，阳极消耗粗铜，应为铜的精炼装置，
故答案为：精炼粗铜； 
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是AgNO₃溶液，在阴极上析出Ag，电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，
阳极上OH^-被氧化生成O₂，电极反应式为4OH^-=O₂+2H₂O+4e^-，总反应式为4AgNO₃+2H₂O

通电  .

4Ag+4HNO₃+O₂↑，
n（Ag）=

10.8g

108g/mol

=0.1mol，得到0.1mol电子，由N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O可知，需要n（N₂H₄）=

0.1mol

4

=0.025mol，
故答案为：4AgNO₃+2H₂O

通电  .

4Ag+4HNO₃+O₂↑；B；0.025mol．

点评：本题考查电化学知识，题目难度中等，本题注意电极反应式的书写，为解答本题的关键，也是易错点．