Question

【題目】Ⅰ．MgH2擁有很高的儲氫密度，相對便宜的價格以及良好的可逆儲氫性能，在儲氫材料中具有重要作用和地位，一直都是廣大研究者關注的焦點。回答下列問題：

（1）請寫出MgH2的電子式：____。

（2）MgH2能與H2O反應生成白色沉淀Mg(OH)2和H2，NH3與H2O類似，MgH2與NH3反應也生成氫氣，反應原理類似，請寫出反應的化學方程式：____。

Ⅱ．（3）尿素（H2NCONH2）水解生成H2NCOONH4（氨基甲酸銨，簡稱甲銨），甲銨不穩定，迅速分解生成兩種氣態化合物，溶于水后，一個呈酸性，一個呈堿性，請寫出甲銨受熱分解的化學方程式：____。

（4）甲銨在不同條件下分解的能量變化如圖所示，N過程與M過程相比，N過程活化能大大降低的原因可能是____；ΔH=___kJ·mol1。

Ⅲ．氨呈弱堿性，氨燃料與堿性燃料電池是一對較好的組合。直接氨堿性（膜）燃料電池總的化學方程式為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，工作原理如圖：

（5）MnO2電極為__極（填“正”“負”“陰”或“陽”），寫出Ni電極的電極反應式：____。

Answer 1

【答案】[:H]Mg2+[:H] MgH2+2NH3＝Mg(NH2)2+2H2 H2NCOONH42NH3↑+CO2↑ 加入了催化劑，催化劑能大大降低反應的活化能 +(b-c) 正 2NH3-6e+6OH＝N2+6H2O

【解析】

(1)MgH2是離子化合物，Mg失去兩個電子給兩個氫，所以Mg顯+2價，H顯-1價，其電子式為[:H]Mg2+[:H]。

(2)根據MgH2與H2O反應的機理是MgH2中-1價的氫與H2O中+1價的氫(-OH)發生氧化還原反應(歸中反應)生成氫氣，MgH2與NH3反應同MgH2與H2O反應，即NH3拆成-NH2，反應機理相同，即方程式為MgH2+2NH3＝Mg(NH2)2+2H2。

(3)甲銨不穩定，根據甲銨的結構式和分解生成兩種氣態化合物，溶于水后，一個呈酸性(H2CO3)，一個呈堿性(NH3·H2O)，可知氣體是NH3、CO2，反應方程式為H2NCOONH42NH3↑+CO2↑。

(4)N過程與M過程相比大大降低反應的活化能，在相同的條件下，只有加入催化劑，才能大大降低反應的活化能。根據分解的能量變化圖可知反應物能量為c kJ·mol－1，生成物能量為bkJ·mol－1，為吸熱反應，故ΔH=+(b-c) kJ·mol－1。

(5)根據兩極進出口物質化合價的判斷，MnO2電極是O2得到電子和H2O反應生成OH，得電子的極為正極，Ni電極是NH3失電子結合電解質溶液中的OH生成N2和H2O，故Ni電極的電極反應式為2NH3-6e+6OH＝N2+6H2O。