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（16分）肼（N2H4）又称联氨 是一种可燃性液体 与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水。氢气是一种

高中 已帮助：人 时间:2025-04-04 08:47:53

（16分）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水。氢气是一种清洁能源，液氢和肼均可用作火箭燃料。
Ⅰ氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知：（g）+ （g）=（g）+（g）     = +
（g）+ （g）=（g）+（g）= +
（1）氢气作为新能源的优点                             。（答2点）
（2）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。（g）与（g）反应生成（g）和（g）的热化学方程式为                           。
（3）HO的热分解也可得到H，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是               、             。

Ⅱ（4）肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时，负极的电极反应式是                                          。
（5）下图是一个电化学装置示意图。用肼一空气燃料电池做此装置的电源。

①如果A是铂电极，B是石墨电极，C是硫酸—硫酸铵，阴极的电极反应式是                                       。
②利用该装置可制得少量过氧化氢：在阳极上SO42—被氧化成S2O82—（过二硫酸根离子），S2O82—与H2O反应生成H2O2，S2O82—+2H2O=2SO42—+H2O2+2H+。若要制取2molH2O2，该燃料电池理论上需消耗        molN2H4。
（6）由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

①装置丙中溶液的P H                    。（填“变大”“变小”或“不变”）
②四种金属活泼性由弱到强的顺序是                。

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难度：⭐⭐⭐

题库：高中,化学

标签：是一种,氢气,装置

参考解答

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406***124

2025-04-04 08:47:53

（1）无污染， 资源丰富、热值高等 ( 各1分)
（2） CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165KJ.mol-1
（3）氢原子、氧原子（各1分）（4） N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
（5）① 2H++2e-=H2 ↑② 1 （6）① 变大 ② CBAD （每空2分）
（1）考查氢气作为能源的特点。根据氢气的燃烧热和氢气的来源可知，氢气作为新能源的优点生成物是水没有污染，资源丰富，热值高等。
（2）考查盖斯定律的应用，根据反应①（g）+ （g）=（g）+（g）和反应②（g）+ （g）=（g）+（g）可知，①×2－②即得到CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)，所以反应的反应热是+×2－＝+165KJ.mol-1，即热化学方程式为
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165KJ.mol-1。
（3）水分解的化学方程式为2H2O2H2＋O2，即氢气的和氧气的体积之比是2︰1，所以根据图像可判断，A表示的是氢原子，B表示的是氧原子。
（4）原电池中负极是失去电子的，所以肼在负极发生氧化反应，电解质是碱性溶液，所以电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O。
（5）电解池中阴极是得到电子的，发生还原反应，B电极和电源的负极相连，所以B是阴极，溶液中中氢离子放电，电极反应式为2H++2e-=H2↑；根据反应式可知要制取2molH2O2，则消耗2mol S2O82—。S2O82—中氧的化合价是－7/4价，SO42—中氧的化合价是－2价，所以生成2mol S2O82—失去的电子是（2－7/4）×8×2＝4mol。1mol肼失去4mol电子，根据得失电子守恒可知，消耗肼的物质的量是1mol。
（6）丙是原电池，A极产生氢气，所以A是正极，D负极，所以丙中pH变大。甲中A不断溶解，说明A是负极，B是正极。乙中C极质量增加，所以C是正极，B是负极，所以四种金属活泼性由弱到强的顺序是CBAD

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