（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．已知在101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完

Question

（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．已知在101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N2H4的燃烧热化学方程式是______．（2）肼-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．肼-空气燃料电池放电时：负极的电极反应式是______．（3）电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-放电充电2PbSO4+2H2O，充电时：阳极反应式：______；用此装置电解水和重水（D2O）组成的混合液（两电极均是Pt），通电一段时间后，在两极共收集到33.6L（标准状况）气体，总质量为18.5g，则混合气体中H原子和D原子个数之比：______．

Answer 1

（1）32.0g N₂H₄的物质的量=

32g

32g/mol

=1mol，1mol肼完全燃烧生成液态水放出624kJ热量，该热化学反应方程式为N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol，故答案为：N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol；
（2）肼-氧气碱性燃料电池中，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，电极反应式为N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑，故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑；
（3）据电池反应式知，阳极上硫酸铅失电子发生氧化反应，电极反应式为PbSO₄-2e^-+2H₂O=PbO₂+SO₄^2-+4H⁺，33.6L（标准状况）气体的物质的量=

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，阴阳极上气体的物质的量之比为2：1，所以氧气的物质的量为0.5mol，H₂和D₂的物质的量之和为1mol，设H₂和D₂的物质的量分别是xmol、（1-x）mol，H₂和D₂的质量之和=2xg+4（1-x）g=18.5g-0.5mol×32g/mol=2.5g，x=0.75，所以H₂和D₂的物质的量分别是0.75mol、0.25mol，二者都是双原子分子，其物质的量之比等于分子数之比等于原子个数之比，所以混合气体中H原子和D原子个数之比=0.75mol：0.25mol=3：1，
故答案为：PbSO₄-2e^-+2H₂O=PbO₂+SO₄^2-+4H⁺；3：1．