Question

【題目】MgH2和Mg2Cu可用作貯氫材料，MgO可用作爐膛內脫硫脫硝的試劑．
（1）MgH2是一種離子化合物，其電子式為 ．
（2）Mg2Cu在加壓條件下儲氫時生成MgH2和MgCu2 ， 該反應的化學方程式為 ．
（3）已知MgH2的有關熱化學方程式如下： MgH2（s）Mg（s）+H2（g）△H1=+74.4 KJmol﹣1；
H2（g）+ O2（g）═H2O（g）△H2=﹣241.8 KJmol﹣1；
Mg（s）+ O2（g）═MgO（s）△H3=﹣141.6 KJmol﹣1 ．
①氫化鎂燃燒生成氧化鎂和水蒸氣的熱化學方程式為 ．
②MgH2作貯氫材料時，單位貯氫材料釋放出氫氣的質量隨時間的變化如圖甲所示，其中溫度T1、T2、T3由小到大的順序為 ．

（4）爐膛內脫除SO2與NO的反應為2MgO（s）+2SO2 （g）+2NO（g）2MgSO4（s）+N2（g）△H=a KJmol﹣1 ， 其平衡常數與溫度的關系如圖乙所示． ①上述反應的平衡常數表達式為K= ．
②a（填“＞”或“＜”）0．
（5）全固態鋰離子電池的結構如圖丙所示，放電時電池反應為2Li+MgH2═Mg+2LiH．放電時，X極的電極反應式為 ． 充電時，Y極的電極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）[H：]﹣Mg2+[H：]﹣
（2）2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2
（3）MgH2（s）+O2（g）=MgO（s）+H2O（g）△H=﹣309kJ?mol﹣1；T3＜T2＜T1
（4） ?；＜
（5）MgH2+2Li++2e﹣=Mg+2LiH；Li++e﹣=Li
【解析】解：（1）MgH2是一種離子化合物，鎂失去最外層電子給氫原子，電子式為：[H：]﹣Mg2+[H：]﹣； 所以答案是：[H：]﹣Mg2+[H：]﹣；（2）Mg2Cu在加壓條件下儲氫時生成MgH2和MgCu2 ， 化學方程式為：2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2；
所以答案是：2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2；（3）①已知：ⅠMgH2（s）Mg（s）+H2（g）△H1=+74.4 KJmol﹣1；
ⅡH2（g）+ O2（g）═H2O（g）△H2=﹣241.8 KJmol﹣1；
ⅢMg（s）+ O2（g）═MgO（s）△H3=﹣141.6 KJmol﹣1
根據蓋斯定律Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ可得MgH2（s）+O2（g）=MgO（s）+H2O（g）△H=﹣309 kJmol﹣1；
所以答案是：MgH2（s）+O2（g）=MgO（s）+H2O（g）△H=﹣309 kJmol﹣1；②MgH2作貯氫材料時，單位貯氫材料釋放出氫氣，反應為MgH2（s）Mg（s）+H2（g）△H1=+74.4 KJmol﹣1 ， 溫度升高有利于氫氣的釋放，由圖可知，T1、T2、T3氫氣的釋放速率減慢，則T3＜T2＜T1；
所以答案是：T3＜T2＜T1；（4）①反應2MgO（s）+2SO2 （g）+2NO（g）2MgSO4（s）+N2（g），化學平衡常數K= ；
所以答案是： ；②溫度升高化學平衡向著吸熱方向移動，由圖可知溫度升高，K減小，說明該反應為放熱反應，則△H=a KJmol﹣1＜0；
所以答案是：＜；（5）全固態鋰離子電池放電時電池反應為2Li+MgH2═Mg+2LiH，X極電極材料為MgH2 ， 該極為正極，得電子，電極反應式為：MgH2+2Li++2e﹣=Mg+2LiH，則Y極為Li，作負極，電極反應式為：Li﹣e﹣=Li+ ， ；充電時：Y極為陰極：反應式為：Li++e﹣=Li；
所以答案是：MgH2+2Li++2e﹣=Mg+2LiH；Li++e﹣=Li．