Question

(8分)

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：

(1)氮元素原子的L层电子数为 ；

(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为 ；

(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。

已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1

②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1

写出肼和N2O4 反应的热化学方程式 ；

(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为 。

 

Answer 1

：（1）5；（2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；（3）2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ/mol；（4）N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。

【解析】：（1）氮原子的L层是第二层，该层上的电子数为5；（2）根据题目给出的反应物和部分生成物，分析反应中的化合价变化，NH3转化为N2H4时化合价由-3升高到-2，故NaClO中的氯元素化合价只能下降到-1，可知产物中有NaCl，再结合元素守恒可知一定有水生成，故可表示为：2NH3+NaClO=N2H4+ NaCl +H2O；(3)分析题给方程式，可知由2×②-①得到要求的热化学方程式，故△H=2△H2-△H1，写出结果：2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1048.9kJ /mol；(4)碱性电池中负极反应是还原反应，也就是还原剂失电子的反应，结合电解质溶液为碱性条件，故写为：N2H4+ 4OH--4e- =4H2O +N2↑。

【考点定位】此题以氮元素为载体，综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。