Question

【題目】2005年10月12日北京時(shí)間上午9時(shí)，中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功將“神舟6號(hào)”飛船送入太空，這一壯舉又一次受到世界關(guān)注．火箭推進(jìn)器中有強(qiáng)還原劑液體肼（N2H4）和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水．當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退�蒸氣并放出大量熱．已知�?.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂退�蒸氣，放�?56.652kJ的熱量．
（1）反應(yīng)的熱化學(xué)方程
（2）又已知H2O（l）=H2O（g）△H=44kJ．mol﹣1 ． 則16g液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)放出的熱量是kJ．
（3）此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn)是 ．
（4）燃料電池在航天器得到大量應(yīng)用；科研人員新近開(kāi)發(fā)出一種由甲醇、氧氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，充電一次可供手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月，據(jù)此請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
①甲醇是極，電極反應(yīng)
②電池反應(yīng)的離子方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol
（2）408.815
（3）產(chǎn)物無(wú)污染
（4）負(fù)；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O
【解析】解：（1）反應(yīng)方程式為：N2H4+2H2O2═N2+4H2O，0.4mol液態(tài)肼放出256.652KJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為 =641.63kJ，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2H4（g）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol，
故答案為：N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol；（2）①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=﹣641.63kJ/mol；②H2O（g）=H2O（l）△H=﹣44kJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律①+②×4得到：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（l）；△H=﹣817.63kJ/mol；
熱化學(xué)方程式中32g全部反應(yīng)放熱817.63kJ，16g液態(tài)肼與足量雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水時(shí)，放出的熱量為：817.63kJ× =408.815kJ，
故答案為：408.815；（3）還原劑肼（N2H4）和強(qiáng)氧化劑H2O2 ， 當(dāng)它們混合時(shí)，即產(chǎn)生大量的氮?dú)夂退�蒸氣，除釋放大量熱量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有很突出的優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)物為氮?dú)夂退�，清潔無(wú)污染，
故答案為：產(chǎn)物無(wú)污染；（4）CH3OH和O2在電池中，肯定是O2氧化CH3OH，CH3OH是負(fù)極反應(yīng)物，O2是正極反應(yīng)物．CH3OH被氧化生成CO2和H2O，電解質(zhì)溶液中有強(qiáng)堿（OH﹣），CO2要轉(zhuǎn)化CO32﹣ ．
①甲醇是負(fù)極，電極反應(yīng)式為：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O，故答案為：負(fù)；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；
②CH3OH被氧化生成CO2和H2O，電解質(zhì)溶液中有強(qiáng)堿（OH﹣），則CO2要轉(zhuǎn)化CO32﹣ ， 電池反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O，
故答案為：2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O．
（1）反應(yīng)方程式為：N2H4+2H2O2=N2+4H2O，根據(jù)0.4mol液態(tài)肼放出的熱量，計(jì)算1mol液態(tài)肼放出的熱量，進(jìn)而寫出熱化學(xué)方程式；（2）根據(jù)蓋斯定律合并寫出生成液態(tài)水時(shí)的熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；（3）依據(jù)反應(yīng)N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）的產(chǎn)物是氮?dú)夂退�分析該反�?yīng)的優(yōu)點(diǎn)；（4）甲醇燃料電池放電時(shí)，C元素的化合價(jià)升高，所以甲醇所在電極為原電池的負(fù)極，O元素的化合價(jià)降低，所以通入氧氣的極為原電池的正極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，以此來(lái)解答．