Question

氢气是一种理想的“绿色能源”，利用氢能需要选择合适的储氢材料。目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等。

(1)已知，Mg(s) +H₂(g)==MgH₂(s)   △H=-74.5kJ/mol

Mg₂Ni(s) + 2H₂(g)==Mg₂NiH₄(s)   △H=-64.4kJ/mol

MgNi(s)+ 2MgH₂(s)==2Mg(s)+ Mg₂NiH₄(s)  △H=____kJ/mol。

(2)储氢材料Mg(AlH₄)₂在110～200℃的反应为：Mg(AlH₄)₂==MgH₂+2Al+3H₂↑。反应中每转移3mol电子时，产生的H₂在标准状况下的体积为_____________L。

(3)镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi₅(s)+3H₂(g) LaNi₅H₆(s) △H<0，欲使LaNi₅H₆(s)释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是_________(填字母编号)。

a.增加LaNi₅H₆(s)的量   b.升高温度   c.减小压强    d.使用催化剂

(4)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amol·L^-1，平衡时苯的浓度为b mol·L^-1，该反应的平衡常数K=_____________(用含a、b的代数式表示)。

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)。A是电源的__________极(填“正”或“负”)；电解过程中产生的气体F为________(填化学式)：电极D上发生的电极反应为____________。

Answer

+84.6 33:6 b c 27b4/(a-b) 负 O2 C6H6+6H++6e-=C6H12

【解析】（1）本题考查热化学反应方程式的计算，①Mg(s) +H2(g)=MgH2(s)，②Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)，根据目标方程式，②－①×2，△H=＋84.6kJ·mol－1；（2）考查氧化还原反应，根据反应方程式，Al的化合价降低，一部分H的化合价升高，一部分H不变，因此生成3molH2，转移电子物质的量为6mol，转移3mol电子，生成氢气物质的量为1.5mol，即氢气的体积为1.5×22.4L=33.6L；（3）本题考查勒夏特列原理，a、LaNi5H6为固体，浓度视为常数，对化学平衡移动无影响，故a错误；b、正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，释放出氢气，故b正确；c、减小压强，平衡向正反应方向移动，释放出氢气，故c正确；d、催化剂对化学平衡的移动无影响，故d错误；（4）考查平衡常数计算、电解原理、电极反应式的书写，①

起始： a 0 0

变化： b b 3b

平衡： a－b b 3b，化学平衡常数K==27b4/(a-b)；②根据装置图，C6H6→C6H12，C的化合价降低，即电极D为阴极，A是电源的负极，阳极上发生4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，气体F为O2，电极D电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－=C6H12。