Question

(8分)（1）肼（N₂H₄）又稱聯氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101kPa時，32．0gN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624kJ（25℃時），N₂H₄的燃燒熱化學方程式是                             。
（2）肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空氣燃料電池放電時：負極的電極反應式是                                  。
（3）電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池，這是一種典型的可充電電池，電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O，充電時：陽極反應式：                      用此裝置電解水和重水（D₂O）組成的混合液（兩電極均是Pt），通電一段時間后，在兩極共收集到33．6 L（標準狀況）氣體，總質量為18.5 g，則混合氣體中H原子和D原子個數之比：           

Answer 1

（1）N₂H₄(1)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O（1）；△H=－624kJ/mol；（2）N₂H₄+4OH^－－4e^－=4H₂O+N₂↑
(3)PbSO₄-2e^-+2H₂O==PbO₂+SO₄^2-+4H⁺    3∶1

試題分析：（1）燃燒熱是1mol的物質完全燃燒產生穩定的氧化物時所放出的熱量。32．0gN₂H₄的物質的量就是1mol,所以N₂H₄的燃燒熱化學方程式是N₂H₄(1)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O（1）；△H=－624kJ/mol；（20在燃料電池中，通入燃料的電極是負極，根據題意，在堿性環境中，負極的電極反應式是N₂H₄+4OH^－－4e^－=4H₂O+N₂↑；（3）電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池，這是一種典型的可充電電池，電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O，[充電時：陽極發生氧化反應，該電極的電極反應式PbSO₄-2e^-+2H₂O==PbO₂+SO₄^2-+4H⁺； (4)電解水的方程式是2H₂O2H₂↑+O₂↑。n(氣體)=33．6 L÷22．4L/mol=1．5mol,則產生氧氣0． 5mol,其質量16g,產生氫氣1mol,質量是2．5 g．即1mol的H原子，質量是1．25 g，根據十字交叉法可得H：D=3:1。