Question

硼及其化合物在耐髙温合金工业、催化剂制造、髙能燃料等方面应用广泛。

（1）氮化硼是一种耐高温材料，巳知相关反应的热化学方程式如下：

2B(s)+N₂(g)= 2BN(s) ΔH=a kJ • mol^-1

B₂H₆ (g)=2B(s) + 3H₂ (g) ΔH =b kJ • mol^-1

N₂ (g) + 3H₂ (g) 2NH₃ (g)    ΔH =c kJ• mol^-1

①反应B₂H₆(g)+2NH₃(g)=2BN(s) +6H₂(g)   ΔH =                   (用含a、b、c 的代数式表示)kJ ·mol^-1。

②B₂H₆是一种髙能燃料，写出其与Cl₂反应生成两种氯化物的化学方程式：                        。

（2）硼的一些化合物的独特性质日益受到人们的关注。

①最近美国化学家杰西·萨巴蒂尼发现由碳化硼制作的绿色焰火比传统焰火（硝酸钡）更安全，碳化硼中硼的质量分数为78. 6%，则碳化硼的化学式为                                。

②近年来人们将LiBH₄和LiNH₂球磨化合可形成新的化合物 Li₃BN₂H₈和Li₄BN₃ H₁₀，Li₃BN₂H₈球磨是按物质的量之比n(LiNH₂) : n(LiBH₄) = 2 : 1加热球磨形成的，反应过程中的X衍射图谱如图所示。

Li₃BN₂H₈在大于250℃时分解的化学方程式为                                         ，Li₃BN₂H₈与Li₄BN₃H₁₀ 的物质的量相同时，充分分解，放出等量的H₂，Li₄BN₃ H₁₀分解时还会产生固体Li₂NH和另一种气体，该气体是       。

（3）直接硼氢化物燃料电池的原理如图，负极的电极反应式为                                。电池总反应的离子方程式为                                                。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）①a+b-c  ②B₂H₆＋6Cl₂=2BCl₃＋6HCl

（2）①B₄C  ②Li₃BN₂H₈Li₃BN₂＋4H₂↑；NH₃

（3）BH₄^－＋8OH^－－8e^－=BO₂^－＋6H₂O；BH₄^－＋2O₂=BO₂^－＋2H₂O

【解析】

试题分析：（1）①将第一个方程式与第二个方程式相加，减去第三个方程式，可得目标方程式，反应热作相应变化即可。

②生成两种氯化物，根据原子守恒只能是BCl₃和HCl。

（2）①，因此分子式为B₄C。

②根据衍射图，温度大于250℃，分解产物之一是Li₃BN₂，则另一产物是H₂。从所含有的元素看，还能形成的气体是NH₃。

（3）从电池示意图可知，负极通入BH₄^－和OH^－，生成BO₂^-，据此可写出电极反应式。从示意图上可知，正极反应为O₂和H₂O生成OH^-，正、负极反应式相加可得电池总反应。

考点：考查盖斯定律，方程式书写，化学计算，原电池等。