时间:2016-12-24 23:21:22
填空题 （14分）目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。
（1）已知：Mg(s)+H2(g)＝MgH2(s) △H1＝－74.5 kJ·mol－1
Mg2Ni(s)+2H2(g)＝Mg2NiH4(s) △H2 ＝－64.4 kJ·mol－1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)＝2Mg(s)+ Mg2NiH4(s) △H3，则△H3 = kJ·mol－1。
（2）工业上用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁晶体脱水是关键工艺之一，一种氯化镁晶体脱水的方法是：先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4C1·nNH3（铵镁复盐），然后在700℃脱氨得到无水氯化镁，脱氨反应的化学方程式为 。
（3）储氢材料Mg(AlH4)2在110～200℃的反应为：Mg(AlH4)2＝MgH2+2Al+3H2↑。生成2.7gAl时，产生的H2在标准状况下的体积为 L。
（4）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：
①下图为25℃水浴时每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由下图可知，下列说法正确的是 （填字母）。
a．25℃时，纯铝与水不反应
b．25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
c．25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
②下图为25℃和75℃时，Al－LiBH4复合材料[ w (LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X－射线衍射图谱（X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。
从图中可知，25℃时Al－LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 （填化学式）。
（5）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：
①某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为a mol·L－1，平衡时苯的浓度为b mol·L－1，该反应的平衡常数K＝ 。
②一定条件下，下图装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。生成目标产物的电极反应式为 。
填空题 （14分）目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。
（1）已知：Mg(s)+H2(g)＝MgH2(s) △H1＝－74.5 kJ·mol－1
Mg2Ni(s)+2H2(g)＝Mg2NiH4(s) △H2 ＝－64.4 kJ·mol－1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)＝2Mg(s)+ Mg2NiH4(s) △H3，则△H3 = kJ·mol－1。
（2）工业上用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁晶体脱水是关键工艺之一，一种氯化镁晶体脱水的方法是：先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4C1·nNH3（铵镁复盐），然后在700℃脱氨得到无水氯化镁，脱氨反应的化学方程式为 。
（3）储氢材料Mg(AlH4)2在110～200℃的反应为：Mg(AlH4)2＝MgH2+2Al+3H2↑。生成2.7gAl时，产生的H2在标准状况下的体积为 L。
（4）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：
①下图为25℃水浴时每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由下图可知，下列说法正确的是 （填字母）。
a．25℃时，纯铝与水不反应
b．25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
c．25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
②下图为25℃和75℃时，Al－LiBH4复合材料[w (LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X－射线衍射图谱（X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。
从图中可知，25℃时Al－LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 （填化学式）。
（5）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：
①某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为a mol·L－1，平衡时苯的浓度为b mol·L－1，该反应的平衡常数K＝ 。
②一定条件下，下图装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。生成目标产物的电极反应式为 。
本题答案：（1）84.6 （2分）（2）MgCl2·NH4C
本题解析：
试题分析：（1）已知：①Mg(s)+H2(g)＝MgH2(s) △H1＝－74.5 kJ·mol－1，②Mg2Ni(s)+2H2(g)＝Mg2NiH4(s) △H2 ＝－64.4 kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知②—①×2即得到热化学方程式Mg2Ni(s)+2MgH2(s)＝2Mg(s)+ Mg2NiH4(s) △H3＝+84.6kJ·mol－1。
（2）氯化铵受热易分解，则脱氨反应的化学方程式为MgCl2·NH4C1·nNH3 700℃ MgCl2+HC1↑+（n +1）NH3↑。
（3）2.7g铝的物质的量是2.7g÷27g/mol＝0.1mol，则根据方程式Mg(AlH4)2＝MgH2+2Al+3H2↑可知生成0.15mol氢气，所以产生的H2在标准状况下的体积为0.15mol×22.4L/mol＝3.36L。
（4）①a．根据图像可知当LiBH4含量为0时，产生的氢气体积为0，这说明25℃时，纯铝与水不反应，a正确；b．随着LiBH4含量的增加，产生的氢气开始增加，这说明25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气，b正确；c．根据图像可知当LiBH4含量是25%时，产生的氢气最多，这说明25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s www.91eXam.org内产生氢气的体积不一定越大，c错误，答案选ab。
②从图中可知，25℃时已经没有LiBH4，这说明Al－LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是LiBH4。
（5）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：
①某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为a mol·L－1，平衡时苯的浓度为b mol·L－1，则根据方程式可知产生氢气的浓度是3b mol·L－1，消耗环己烷的浓度是b mol·L－1，，剩余环己烷的浓度是（a—b）mol·L－1。又因为化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，因此该反应的平衡常数K＝
。
②一定条件下，下图装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物），这说明应该是苯吸收氢气转化为环己烷，则生成目标产物的电极反应式为C6H6+6H++6e—＝C6H12。
考点：考查盖斯定律应用、物质的量的有关计算、物质制备分析与应用、平衡常数计算以及电化学应用等
本题所属考点：【电解池原理】
本题难易程度：【困难】