题目内容

(16分)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。

(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:LaNi5H6(s),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__________________。

(16分)

(1)+84.6(2分) (2)33.6(2分) (3)bc(2分)

(4)①mol3·L-3 (3分)

②负(2分) O2(2分) C6H6+6H++6e-===C6H12(3分)

【解析】

试题分析:(1)根据盖斯定律可得,该反应的H=—2H1+H2=+84.6kJmol1。

(2)根据反应Mg(AlH4)2==MgH2+2Al+3H2↑中H元素或Al元素化合价的变化,可知对应关系为:H2 ~ 2e,所以V(H2)=1/2n(e)×22.4L/mol=33.6L。

(3)a、增加固体的量,对化学平衡无影响,错误;b、该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,释放出的H2增多,正确;c、减小压强,平衡向气体系数增大的方向移动,即向左移动,释放出的H2增多,正确;d、使用催化剂,对化学平衡无影响,错误。

(4)①根据三段式进行计算:

初始浓度(molL1) a 0 0

转化浓度(molL1) b b 3b

平衡浓度(molL1) a—b b 3b

则平衡常数K=b(3b)3/(a-b)= mol3·L-3

②根据电解装置示意图,左侧苯与H+得电子生成了环己烷,惰性电极D为阴极,所以A为电源的负极;阳极上发生OH失电子反应,生成O2,所以气体F为O2;电极D发生苯与H+得电子生成环己烷的反应,根据化合价的变化配平可得电极方程式为:C6H6+6H++6e-===C6H12

考点:本题考查盖斯定律、化学平衡移动、平衡常数、电解原理、化学计算。

考点分析: 考点1:化学反应与能量 考点2:电化学基础 考点3:化学平衡状态及移动 试题属性
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