Question

氮元素的氫化物和氧化物在工業生產和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：
（1）氮元素原子的L層電子數為________；
（2）肼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（l）　
ΔH₁＝－19.5 kJ·mol^－1
②N₂H₄（l）＋O₂（g）=N₂（g）＋2H₂O（g）　
ΔH₂＝－534.2 kJ·mol^－1
寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程式________________________；
（3）已知H₂O（l）=H₂O（g）　ΔH₃＝＋44 kJ·mol^－1，則表示肼燃燒熱的熱化學方程式為________________________。
（4）肼—空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為________________________。

Answer 1

（1）5
（2）2N₂H₄（l）＋N₂O₄（l）=3N₂（g）＋4H₂O（g） ΔH＝－1 048.9 kJ·mol^－1
（3）N₂H₄（l）＋O₂（g）=N₂（g）＋2H₂O（l） ΔH＝－622.2 kJ·mol^－1
（4）N₂H₄＋4OH^－－4e^－=4H₂O＋N₂↑

（2）分析題給方程式，可知由2×②－①得到要求的熱化學方程式，故ΔH＝2ΔH₂－ΔH₁；（4）堿性電池中負極發生還原反應，也就是還原劑失電子的反應，結合電解質溶液為堿性條件，故寫為：N₂H₄＋4OH^－－4e^－=4H₂O＋N₂↑。