Question

（1）、①用肼(N 2 H 4 )为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知：N 2 (g)＋2O 2 (

（1）、①用肼(N 2 H 4 )为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知：N 2 (g)＋2O 2 (g)＝N 2 O 4 (g) ΔH＝+10.7kJ·mol -1 N 2 H 4 (g)＋O 2 (g)＝N 2 (g)＋2H 2 O(g) ΔH＝-543kJ·mol -1 写出气态肼和N 2 O 4 反应的热化学方程式： 。②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，其很容易转化为二氧化氮。试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)： 。（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。 图甲所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH 4 和空气，其中固体电解质是掺杂了Y 2 O 3 的ZrO 2 固体，它在高温下能传导阳极生成的O 2- (O 2 +4e →2O 2- )①c电极为 ，d电极上的电极反应式为 。②图乙是电解100mL 0.5mol·L -1 CuSO 4 溶液，a电极上的电极反应式为 。若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (选填字母序号)a.CuO b.Cu(OH) 2 c.CuCO 3 d.Cu 2 (OH) 2 CO 3

Answer 1

（14分） （1）①2 N 2 H 4 (g) +  N 2 O 4 (g)= 3N ２ (g)＋4H 2 0(g) △H＝－1096.7KJ·mol -1 （2分） ②加压、降温（各1分） （2）①正极（2分）  CH 4 - 8e - + 40 2- =CO 2 +2H 2 O （2分） ②4OH — - 4e - =2H 2 O+O 2 （2分）  1 （2分）  a、c （2分）

试题分析：（1）①a、N 2 （g）+2O 2 （g）=N 2 O 4 （g）△H=10.7kJ·mol －1 ；b、N 2 H 4 （g）+O 2 （g）=N 2 （g）+2H 2 O（g）△H=-543kJ·mol －1 依据盖斯定律b×2-a得到  2N 2 H 4 （g）+N 2 O 4 （g）=3N 2 （g）+4H 2 O（g）△H=-1096.7KJ·mol －1 ； 答案为：2N 2 H 4 （g）+N 2 O 4 （g）=3N 2 （g）+4H 2 O（g）△H=-1096.7KJ·mol －1 ； ②四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮，由二氧化氮制取四氧化二氮，2NO 2 N 2 O 4 ，反应是放热反应，反应前后气体体积减小所以反应条件为：增大压强、降温都有利于反应正向进行； 故答案为：增大压强、降温； （2）①图1是原电池，依据电流流向是从正极流向负极，c电极为正极，氧气得到电子发生还原反应，d电极为电池负极甲烷是电子发生还原反应，在两极上分别通入CH 4 和空气，其中固体电解质是掺杂了Y 2 O 3 的ZrO 2 固体，它在高温下能传导阳极生成的O 2 － 离子，结合电子守恒写出电极反应为：CH 4 - 8e - +4O 2 － =CO 2 +2H 2 O； 答案为：正极； CH 4 - 8e - +4O 2 － =CO 2 +2H 2 O； ②如图2所示电解100mL0.5mol?L-1CuSO 4 溶液，发生的电解池反应为：2CuSO 4 +2H 2 O 2Cu+O 2 ↑+2H 2 SO 4 ，与电源正极相连的为阳极，溶液中 氢氧根离子是电子发生氧化反应，电极反应为：4OH － -4e － =2H 2 O+O 2 ↑；若a电极产生56mL（标准状况）气体为氧气，物质的量为0.0025mol，消耗氢氧根离子物质的量为0.01mol，溶液中生成氢离子物质的量为0.01mol，c（H ＋ ）= =0.1mol·L －1 ，PH=-lg0.1=1；则所得溶液电解过程中CuSO 4 溶液每损失2个Cu原子，就损失2个 O原子，相当于损失一个CuO，为了使CuSO 4 溶液，恢复原浓度，应加入CuO，也可以加入CuCO 3 ，符合恢复溶液浓度的定量关系，但不能加入Cu（OH） 2 、Cu 2 （OH） 2 CO 3 ，因为CuCO 3 +H 2 SO 4 CuSO 4 +CO 2 ↑+H 2 O，相当于加CuO，而Cu（OH） 2 +H 2 SO 4 CuSO 4 +2H 2 O、Cu 2 （OH） 2 CO 3 +2H 2 SO 4 =2CuSO 4 +CO 2 ↑+3H 2 O，除增加溶质外还增加了水；选ac． 答案为：4OH — - 4e - =2H 2 O+O 2 ；1；ac；