题目内容
【题目】氢化铝钠（NaAlH4）是一种新型轻质储氢材料，掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢，在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。NaAlH4的晶胞结构如图所示。
（1）基态Ti原子的价电子轨道表示式为_______。
（2）AlH4-的空间构型为_______________，中心原子Al的轨道杂化方式为________；
（3）AlCl3在178℃时升华，其蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的结构式为________________（标明配位键）。
（4）NaH的熔点为800℃，不溶于有机溶剂NaH属于____晶体，其电子式为_____________。
（5）NaAlH4晶体中，与Na+紧邻且等距的AlH4-有_____个；NaAlH4晶体的密度为________g·cm-3（用含a的代数式表示）。若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体为__________（填化学式）。
（6）NaAlH4的释氢机理为：每3个AlH4-中，有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子，同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位，形成新的结构。这种结构变化由表面层扩展到整个晶体，从而释放出氢气。该释氢过程可用化学方程式表示为____________________________________________。
【答案】 
正四面体形 sp3 
离子 
8 
Na3Li(AlH4)4 3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑
【解析】（1）Ti原子核外电子数为22，价电子排布式为3d24s2，价电子排布图为
；（2）AlH4-中Al的轨道杂化数目为4+
=4，Al采取sp3杂化，为正四面体构型；（3）氯化铝在178℃时升华，熔沸点较低，属于分子晶体，蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的分子式为Al2Cl6，铝原子最外层电子只有3个电子，形成3个共价键，每个铝原子和四个氯原子形成共价键，且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键，结构式如图
；（4）NaH的熔点为800℃，不溶于有机溶剂，应属于离子晶体，由钠离子与氢负离子构成，电子式为
；（5）根据均摊法可知，晶胞中AlH4-数目为1+8×
+4×
=4，Na+数目为6×+4×
=4，则二者配位数为1：1，以体心的AlH4-研究，与之紧邻且等距的Na+位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心，与AlH4-紧邻且等距的Na+有8个，则与Na+紧邻且等距的AlH4-有8个；晶胞质量为4×
g，晶胞密度为
=
gcm-3，若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代，可知晶胞中Li+为1，Na+数目为3，而晶胞中AlH4-数目不变，可得化学式Na3Li[AlH4]4；（6）NaAlH4的释氢机理为：每3个AlH4-中，有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子，同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位，根据原子守恒可知：3NaAlH4→Na3AlH6+2Al+3H2↑，反应方程式为：3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑。
【题目】氮元素可形成多种化合物，在工业生产中具有重要价值。 请回答下列问题：
（1）已知拆开1mol H－H 键，1mol N－H键， 1mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，且该反应为可逆反应，则N2与H2反应合成NH3的热化学方程式为_________。
（2）一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定体积的密闭容器中进行合成氨反应，
①下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有___________
A.容器内气体的密度不变 B.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
C.容器内的压强不变 D.3v正(H2) =2v逆(NH3)
E. 容器内气体的平均相对分子质量不变
F. 相同时间内有3molH-H键断裂，有6mol N-H键形成
②恒温恒压条件下，为提高合成氨反应中N2和H2的利用率，可以采用的方法有________________。
（3）一定温度下，2L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应：N2O4(g)
2NO2(g)，一段时间后达到平衡，测得数据如下：
时间／s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(NO2)/(mol/L) | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
①20s内，v(NO2)=___________，该温度下反应的化学平衡常数数值为_________。
②升高温度时，气体颜色加深，则正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。
③相同温度下，若开始向该容器中充入0.40 mol NO2，则达到平衡后: c(NO2)_____0.15 mol·L-1(填“>”、 “=”或“<”)
