Question

氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題： 

（1）氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為                                    ；

（2）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼(N₂H₄)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為               ； 

（3）肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N₂O₄反應(yīng)生成N₂和水蒸氣。

已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ (1)                △H₁= -195kJ·mol^-1 

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

寫出肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                             ；

（4）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極生成無污染的氣體，負(fù)極的反應(yīng)式為                                  。

 

Answer 1

【答案】

（1） （2）2NH₃ + NaClO＝N₂H₄ + NaCl

（3）2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)＝3N₂(g) + 4H₂O(g) △H＝－873.4kJ/mol

（4） N₂H₄ + 4OH^- -4e^-＝N₂ + 4H₂O

【解析】

試題分析：（1）氮元素的原子序數(shù)是7，則氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。

（2）NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼(N₂H₄)，則根據(jù)原子守恒可知，另外一種生成物是氯化鈉，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃ + NaClO＝N₂H₄ + NaCl。

（3）根據(jù)蓋斯定律可知②×2－①即得到反應(yīng)2N₂H₄(l) + N₂O₄(l)＝3N₂(g) + 4H₂O(g)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝－534.2kJ/mol×2＋195kJ/mol＝－873.4kJ/mol。

（4）原電池中負(fù)極失去電子，且負(fù)極生成無污染的氣體，因此該氣體是氮?dú)猓�所以�?fù)極的反應(yīng)式為N₂H₄ + 4OH^- -4e^-＝N₂ + 4H₂O。

考點(diǎn)：考查原子結(jié)構(gòu)示意圖、化學(xué)方程式、反應(yīng)熱的計(jì)算以及電極反應(yīng)式的書寫

點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型和考點(diǎn)，屬于中等難度試題的考查。試題難易適中，綜合性強(qiáng)，在注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和應(yīng)試能力。