题目内容
（14分）氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。
（1）氢气是清洁能源，其燃烧产物为__________。
（2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应达到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为___________，反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为__________。
（3）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：
。某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为a mol/L，平衡时苯的浓度为bmol/L，该反应的平衡常数K＝_____。
（4）一定条件下，题11图示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。
①导线中电子移动方向为____________。
②生成目标产物的电极反应式为_________。
③该储氢装置的电流效率
＝_____（
＝
×100%，计算结果保留小数点后1位）
（1）水或H2O （2）NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑；4NA或2.408×1024
（3）
mol3/L3 （4）①A→D ②C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12 ③64.3%
【解析】
试题分析：（1）氢气的燃烧产物是水。
（2）反应前后B元素的化合价不变，则反应前后B元素的化合价均是＋3价，因此反应前NaBH4中氢元素的化合价是－1价。水中氢元素的化合价是＋1价，因此反应中还有氢气生成，则反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑。NaBH4中氢元素的化合价从－1价升高到0价，因此1molNaBH4在反应中失去4mol电子，其数目是4NA或2.408×1024。
（3）平衡时苯的浓度是b mol/L，则根据反应的方程式可知消耗环戊烷的浓度是b mol/L，生成氢气的浓度是3 b mol/L，，平衡时环戊烷的浓度为（a－b）mol/L。由于化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则该温度下反应的平衡常数为
＝mol3/L3。
（4）①苯生成环戊烷属于得氢反应，因此是还原反应，即电极D是阴极，电极E是阳极，因此导线中电子的流动方向是A→D。
②苯得到电子生成环戊烷是目标产物，由于存在质子交换膜，所以氢离子向阴极移动，则电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12。
③阳极生成2.8mol气体，该气体应该是阳极OH－放电生成的氧气，则转移电子的物质的量＝2.8mol×4＝11.2mol。设阴极消耗苯的物质的量是xmol，则同时生成 xmol环戊烷，根据电极反应式C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12可知得到电子是6xmol，根据电子守恒可知，阴极生成氢气是
＝5.6mol－3xmol，所以
＝0.1，解得x＝1.2，因此储氢装置的电流效率＝
×100%＝64.3%。
考点：考查氧化还原反应方程式配平和计算、平衡常数计算以及电化学原理的应用与计算
快乐小博士巩固与提高系列答案
CH3C1+HC1 B．CH2=CH2+Br2 →CH2BrCH2Br
2CO2+3H2O
可以被KMnO4酸性溶液氧化成
，但若烷基R中直接与苯环相连的碳原子上没有C—H键，则不易被氧化得到
、
。
D．丙烷分子的球棍模型
（9分）4种相邻的主族短周期元素的相对位置如表，元素x的原子核外电子数是m的2倍，y的氧化物具有两性。回答下列问题：
|
| m | n |
x | y |
|
|
（1）元素x在周期表中的位置是第_____周期、第____族，其单质可采用电解熔融的_____方法制备。
（2）m、n、y三种元素最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是______，碱性最强的是______.(填化学式)
（3）气体分子(mn)2的电子式为_______，(mn)2称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_____________________________。
