发射航天火箭常用肼（N2H4）与N2O4作燃料与助燃剂．（1）肼（N2H4）与N2O4的反应为：2N2H4（g）+N2O4（1）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1225kJ•mol-1已知反应相关的化学键键能数据如表：化学键N-

Question

发射航天火箭常用肼（N₂H₄）与N₂O₄作燃料与助燃剂．
（1）肼（N₂H₄）与N₂O₄的反应为：2N₂H₄（g）+N₂O₄（1）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1225kJ•mol^-1
已知反应相关的化学键键能数据如表：

化学键	N-H	N-N	N≡N	O-H
E/（kJ•mol-1）	390	190	946	460

则使l mol N₂O₄（1）分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是___
（2）N₂O₄与NO₂之间存在反应N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）．将一定量的N₂O₄放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率，[aN₂O₄）]随温度变化如图1所示．
①由图推测该反应△H___0（填“>”或“<”），若要提高N₂O₄的转化率，除改变反应温度外，其它措施有___（要求写出一条）．
②图中a点对应温度下，已知N₂O₄的起始压强P₀为108kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数．K_p=___（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
③在一定条件下，该反应N₂O₄、NO₂的消耗速率与自身压强间存在关系：v（N₂O₄）=k₁p（N₂O₄），v（NO₂）=k₂p²（NO₂），其中k₁、k₂是与反应温度有关的常数．相应的速率-压强关系如图2所示，一定温度下，k₁、k₂与平衡常数K_p的关系是k₁=___，在图标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为___．
（3）某科研人员设计如图3甲所示新型燃料电池，已知固体电解质可以传导O^2-，生成物均为无毒无害的物质．将燃料电池的正负两极与装置乙中M、N两惰性电极连接，两极室均可产生乙醛酸（HOOC-CHO）．其中M电极区的乙二醛（OHC-CHO）与电极产物发生反应生成乙醛酸．则：
①燃料电池负极的电极反应式为___．
②a极与___（填“M”或“N”）相连，写出N极电极反应式___．
③若有1.5mol H⁺通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为___mol．

Answer 1

（1）设1mol N₂O₄（1）完全分解成相应的原子时需要吸收的能量QKJ，则：
190kJ/mol×2+390kJ/mol×8+QkJ/mol-946kJ/mol×3-460kJ/mol×8=-1225 kJ/mol，
解得Q=1793，故答案为：1793kJ；
（2）①根据图知，升高温度转化率增大，升高温度平衡向吸热方向移动，则正反应是吸热反应，若要提高N₂O₄转化率，除改变反应温度外，其他措施有减小体系压强、移出NO₂，
故答案为：>；减小体系压强、移出NO₂；
②四氧化二氮的转化率是0.4，设原来四氧化二的物质的量为xmol，转化的物质的量为0.8xmol，则混合气体的物质的量=（x-0.4x+0.8x）mol=1.4xmol，相同条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，所以反应后压强=(108KPa)/(xmol)=151.2KPa，
四氧化二氮的分压=151.2KPa×(0.6xmol)/(1.4xmol)=64.8KPa，
二氧化氮的分压=151.2KPa×(0.8xmol)/(1.4xmol)=86.4KPa，
化学平衡常数K=(生成物分压幂之积)/(反应物分压幂之积)=(86．42)/(64.8)=115.2，
故答案为：115.2；
③化学平衡常数Kp=[p（NO₂）]²÷p（N₂O₄），二者的反应速率之比等于其计量数之比，
所以υ（NO₂）：υ（N₂O₄）=k₂[p（NO₂）]²：k₁•p（N₂O₄）=2：1，
化学平衡常数Kp=[p（NO₂）]²÷p（N₂O₄），
则K₁=(1)/(2)K₂．K_p，
满足平衡条件υ（NO₂）=2υ（N₂O₄）即为平衡点，BD点的压强之比等于其反应速率之比为1：2，所以BD为平衡点，
故答案为：(1)/(2)K₂．K_p；B点与D点；
（3）①燃料作负极，发生氧化反应，电极反应式为N₂H₄+2O^2-4e^-=N₂+2H₂O，故答案为：N₂H₄+2O^2-4e^-=N₂+2H₂O；
②根据图知，a极为负极，M电极上有氯气生成，说明M电极上氯离子放电生成氯气，则M为阳极、N为阴极，负极与阴极相连，N电极上乙二酸得电子和氢离子反应生成乙醛酸，电极反应式为HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O，故答案为：N；HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O；
③若有2molH⁺通过质子交换膜，并完全参与了反应，根据HOOC-COOH+2e^-+2H⁺═HOOC-CHO+H₂O知右边装置有1mol乙醛酸生成，M电极附近发生的反应方程式为Cl₂+OHC-CHO+H₂O═HOOC-CHO+2HCl，有1.5mol氢离子生成时同时生成乙醛酸0.75mol，所以若有1.5molH⁺通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为1.5mol，故答案为：1.5．