Question

【題目】MgH2和Mg2Cu可用作貯氫材料，MgO可用作爐膛內(nèi)脫硫脫硝的試劑。

（1）MgH2是一種離子化合物，其電子式為_______________。

（2）Mg2Cu在加壓條件下儲(chǔ)氫時(shí)生成MgH2和MgCu2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

（3）已知MgH2的有關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

MgH2(s) =Mg(s)+H2(g) △H1=+74.4kJ mol-1；

H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g) △H2=-241.8 kJ mol-1；

Mg(s)+l/2O2(g)=MgO(s) △H3=-141.6 KJ mol-1。

①氫化鎂燃燒生成氧化鎂和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為______________。

②MgH2作貯氫材料時(shí)，單位貯氫材料釋放出氫氣的質(zhì)量隨時(shí)間的變化如圖甲所示，其中溫度T1、T2、T3由小到大的順序?yàn)?/span>__________________。

（4）爐膛內(nèi)脫除 SO2、NO 反應(yīng)為2MgO(s)+2SO2(g)+2NO(g)2MgSO4(s)+N2(g) △H =akJ/ mol，其平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖乙所示。

①上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_________。

②a_________0(填“>”或“,<”)。

（5）全固態(tài)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)如圖丙所示，放電時(shí)電池反應(yīng)為2Li+MgH2=Mg+2LiH。放電時(shí)，X極的電極反應(yīng)式為_________。充電時(shí)，Y極的電極反應(yīng)式為______________。

Answer 1

【答案】 [H:]- Mg2+[:H]- 2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2 MgH2(s)+O2(g)=MgO(s)+H2O(g) △H=-309 kJ·mol-1 T3<T2<T1 < MgH2+2Li++2e-=Mg+2LiH Li++e-=Li

【解析】(1)MgH2是一種離子化合物，其電子式為[H:]- Mg2+[:H]-，故答案為：[H:]- Mg2+[:H]-；

(2)Mg2Cu在加壓條件下儲(chǔ)氫時(shí)生成MgH2和MgCu2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg2Cu+3H2= MgCu2+3MgH2，故答案為：2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2；

(3)①根據(jù)①M(fèi)gH2(s)=Mg(s)+H2(g) △H1=+74.4kJ mol-1；

②H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g) △H2=-241.8 kJ mol-1；

③Mg(s)+l/2O2(g)=MgO(s) △H3=-141.6 KJ mol-1。

將①+②+③得：MgH2(s)+O2(g)=MgO(s)+H2O(g) △H=(+74.4kJ mol-1)+(-241.8 kJ mol-1)+(-141.6 KJ mol-1)=-309 kJ·mol-1，故答案為：MgH2(s)+O2(g)=MgO(s)+H2O(g) △H=-309 kJ·mol-1；

②溫度越高，放出氫氣的速率越快，溫度由小到大的順序?yàn)?/span>T3<T2<T1，故答案為：T3<T2<T1；

(4)①反應(yīng)2MgO(s)+2SO2(g)+2NO(g)2MgSO4(s)+N2(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=，故答案為：；

②根據(jù)圖像，升高溫度，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，a＜0，故答案為：＜；

(5)根據(jù)圖像，固態(tài)鋰為負(fù)極，X極為正極，結(jié)合放電時(shí)的電池反應(yīng)2Li+MgH2=Mg+2LiH。放電時(shí)，X極的電極反應(yīng)式為MgH2+2Li++2e-=Mg+2LiH。充電時(shí)，Y極為陰極，電極反應(yīng)式為Li++e-=Li，故答案為：MgH2+2Li++2e-=Mg+2LiH；Li++e-=Li。