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14.(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料.反应时释放大量热并快速产生大量气体.已知在101kPa,298K时,1mol液态N2H4在氧气中完全燃烧生成N2和水蒸气,放出热量624kJ,该反应的热化学方程式是N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-624KJ/mol.又知:H2O(g )=H2O (l)△H=-44kJ•mol-1,若1mol液态N2H4在氧气中完全燃烧生成N2和液态水,则放出热量为712kJ.
(2)如图是一款笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图.甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O.则a处电极上发生的电极反应式CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,b处通入的物质是空气或氧气.

分析 (1)根据题中数据结合热化学方程式的意义书写该反应的热化学方程式;根据盖斯定律及热化学方程式计算出反应的热量;
(2)原电池中电子从负极经外电路流向正极,负极反应氧化反应,负极是甲醇失电子发生氧化反应,依据电极反应的产物和环境写出电极反应式,正极是氧气得到电子发生还原反应.

解答 解:(1)在101kPa(25℃时)时,已知1mol液态肼与足量氧气反应,生成氮气和水蒸气,放出624KJ的热量,则该反应的热化学方程式为:N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-624kJ/mol;如果生成液态水,1mol肼完全反应放出的热量为:624kJ+44×2kJ=712kJ,
故答案为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-624KJ/mol;712;
(2)原电池中电子从负极经外电路流向正极,根据电子流向可知a处电极为负极,甲醇在负极上发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,所以b处通入的物质是空气或氧气,电池的正极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,
故答案为:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;空气或氧气.

点评 本题考查了热化学方程式的书写、有关反应热的计算、原电池的原理应用,注意燃料电池的特征是燃料是电子在负极反应,氧气在正极发生还原反应,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.化学是一门以实验为基础的科学,物质的分离、提纯、检验是重要的实验方法,回答下列问题:
(1)选择下列实验方法分离混合物,将分离方法的序号填在横线上
A 萃取分液法  B 结晶法 C 分液法    D 蒸馏法     E 过滤法   F 洗气法
①F除去H2混有的HCl.
②C分离水和汽油的混合物.
③D分离四氯化碳(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物.
④A_用食用酒精浸泡中草药,提取其中的有效成分.
⑤B从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾.
(2)下列离子检验的方法正确的是CE填写字母序号)
A.某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液中加入Ba(NO3溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有SO42-
C.某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液加稀硫酸生成白色沉淀,说明原溶液中有Ba2+
E.某溶液中先加硝酸银溶液生成白色沉淀,再滴加稀硝酸至呈酸性,仍有白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
F.某溶液中先加入稀硝酸酸化,再加BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有SO42-
G.某溶液中先加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加入稀硝酸酸化,仍有白色沉淀,说明原溶液中有SO42-
H.某溶液中加入盐酸酸化,有无色无味气体产生,说明原溶液中有CO32-
(3)离子反应是中学化学中重要的反应类型.离子方程式是中学生应熟练掌握的化学用语,请写出下列反应的离子方程式:
①向Ba(HCO32溶液中滴入NaHSO4溶液,至Ba2+刚好沉淀完全,反应的离子方程式Ba2++SO42-+H++HCO3-=BaSO4++H2O+CO2↑.
②向Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至刚好中和完全,反应的离子方程式Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4+2H2O.

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③另取溶液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
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(2)步骤②中发生反应的离子方程式为:3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O.
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(1)通过上述实验过程,一定不存在的离子是CO32-、SO32-、NO3-
(2)写出有关离子方程式:步骤①中生成A3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O.
(3)假设测定A、F、I均为0.01mol,10mL X溶液中n(H+)=0.04mol,而沉淀C物质的量0.07mol,能说明不能确定的阴离子存在的理由是若检验Fe3+肯定存在时,就有Cl-存在,因肯定存在的离子电荷总数已相等.

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