Question

【題目】根據題意解答
（1）肼（N2H4）可作為火箭發動機的燃料，與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣．
已知：①N2（g）+2O2（g）=N2O4 （g）△H1=﹣195kJmol﹣1
②N2H4 （1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=﹣534.2kJmol﹣1
寫出肼和N2O4 反應的熱化學方程式；
（2）肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，無污染，能量高，有廣泛的應用前景．其工作原理如圖所示，回答下列問題：

①該燃料電池的負極發生的反應式為 ．
②電池工作時，OH﹣移向極（“a”或“b”）
③當電池放電轉移5mol電子時，至少消耗燃料肼g．
（3）LiCoO2可用作一種鋰離子電池的正極材料．該鋰離子電池充電過程中，負極發生的反應為6C+xLi++xe﹣═LixC6 ， 正極發生LiCoO2與Li1﹣xCoO2之間的轉化，寫出放電時電池總反應方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1048.9kJ/mol
（2）N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2+4H2O；a；40
（3）Li1﹣xCoO2+LixC6═6C+LiCoO2
【解析】解：（1）肼可作為火箭發動機的燃料，與氧化劑N2H4反應生成N2和水蒸氣，將方程式②×2﹣①得肼和N2H4 反應的熱化學方程式2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1048.9kJ/mol，所以答案是：2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1048.9kJ/mol；（2）①燃料電池的正極是氧氣在正極發生還原反應，負極發生氧化反應，是肼在反應，肼中的N從﹣2價升高到0價，堿性電池中，其電極反應式應為：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2+4H2O，
所以答案是：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2+4H2O；②原電池中陰離子移向負極，a為負極，所以電池工作時，OH﹣移向a電極，所以答案是：a；③負極電極反應式為N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑，轉移4mol電子時消耗肼32g，則轉移5mol電子消耗肼32g× =40g，所以答案是：40；（3）放電時，負極反應為：LixC6﹣xe﹣═6C+xLi+ ， 正極Li1﹣xCoO2+xLi++xe﹣=LiCoO2 ， 總電池反應方程式為：Li1﹣xCoO2+LixC6═6C+LiCoO2 ，
所以答案是：Li1﹣xCoO2+LixC6═6C+LiCoO2 ．