Question

7．氢化镁（MgH₂）既可用于劣质燃料的助燃又可同时脱硫脱硝．有关原理如下：
MgH₂（s）?Mg（s）+H₂（g）△H₁
2Mg（s）+O₂（g）?2MgO（s）△H₂
2MgO（s）+2SO₂（g）?2MgSO₄（s）△H₃
（1）①MgH₂的电子式为[H：]^-Mg²⁺[H：]^-．
    ②反应：SO₂（g）+MgH₂（s）+O₂?MgSO₄（s）+H₂（g）的△H=△H₁+$\frac{1}{2}$（△H₂+△H₃）（用含△H₁、△H₂、△H₃
的代数式表示）．
（2）1300℃时，不同微粒的MgH₂分解时放氢容量与时间的关系如图1所示．

则粒径A、B、C从小到大的顺序是A＜B＜C．
（3）在2L的恒容密闭容器中加入1molMgO、1molSO₂和0.5molO₂，发生反应：2MgO（s）+2SO₂（g）+O₂（g）?2MgSO₄（s）△H₃，测得SO₂的平衡转化率与温度的关系如图2所示．
①该反应的△H₃＜（填“＞”或“＜“，下同）0；Q点的反应速率：v（正）＞v（逆）．
②P点对应温度下该反应的平衡常数为128．
③为提高SO₂的转化率，除改变温度外，还可采取的措施有增大压强或者增大氧气的量（任写2点）．
（4）镁铝合金（Mg₁₇Ar₁₂）是一种贮氢合金，完全吸氢时生成氢化镁和金属铝，该吸氢反应的化学方程式为Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al．7.32gMg₁₇Ar₁₂完全吸氢后所得的产物与足量稀H₂SO₄反应，释放出的氢气在标准状况下的体积为11.648L．

Answer 1

分析 （1）①MgH₂为离子化合物，据此书写电子式；
    ②ⅠMgH₂（s）?Mg（s）+H₂（g）△H₁
Ⅱ2Mg（s）+O₂（g）?2MgO（s）△H₂
Ⅲ2MgO（s）+2SO₂（g））+O₂（g）?2MgSO₄（s）△H₃
根据盖斯定律，Ⅰ+$\frac{1}{2}$（Ⅱ+Ⅲ）计算；
（2）根据粒径越小，接触面积越大，反应速率越快，据此分析；
（3）①根据图象测得SO₂的平衡转化率随温度升高而增大，说明升温平衡正向移动即吸热方向移动；Q点的SO₂的转化率小于平衡点，所以仍然向正向移动，据此分析；
②根据P点SO₂的转化率结合该反应的平衡常数K=$\frac{1}{c（SO{\;}_{2}）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$计算；
③提高SO₂的转化率，可以改变温度、压强以及增大氧气的量使平衡正向进行即可；
（4）Mg₁₇Al₁₂与氢气反应生成氢化镁和金属铝，氢化镁和金属铝与足量稀H₂SO₄反应生成氢气，举行计算．

解答 解：（1）①MgH₂为离子化合物，电子式为[H：]^-Mg²⁺[H：]^-，故答案为：[H：]^-Mg²⁺[H：]^-；
    ②ⅠMgH₂（s）?Mg（s）+H₂（g）△H₁
Ⅱ2Mg（s）+O₂（g）?2MgO（s）△H₂
Ⅲ2MgO（s）+2SO₂（g））+O₂（g）?2MgSO₄（s）△H₃
根据盖斯定律，Ⅰ+$\frac{1}{2}$（Ⅱ+Ⅲ）得SO₂（g）+MgH₂（s）+O₂?MgSO₄（s）+H₂（g）的△H=△H₁+$\frac{1}{2}$（△H₂+△H₃），故答案为：△H₁+$\frac{1}{2}$（△H₂+△H₃）；
（2）因为粒径越小，接触面积越大，反应速率越快，由图象可知，反应速率A＞B＞C，所以粒径A、B、C从小到大的顺序是A＜B＜C，故答案为：A＜B＜C；
（3）①根据图象测得SO₂的平衡转化率随温度升高而增大，说明升温平衡正向移动即吸热方向移动，则△H₃＜0；Q点的SO₂的转化率小于平衡点，所以仍然向正向移动，则v（正）＞v（逆），故答案为：＜；＞；
②由图可知P点SO₂的转化率为0.5，所以平衡时剩余0.5molSO₂和0.25molO₂，又K=$\frac{1}{c（SO{\;}_{2}）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$=$\frac{1}{（\frac{0.5}{2}）{\;}^{2}×（\frac{0.25}{2}）}$=128，故答案为：128；
③提高SO₂的转化率，可以改变温度、压强以及增大氧气的量使平衡正向进行，所以除改变温度外，还可采取的措施有增大压强或者增大氧气的量，故答案为：增大压强或者增大氧气的量；
（4）Mg₁₇Al₁₂与氢气反应生成氢化镁和金属铝，化学方程式为：Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al，所以7.32g即$\frac{7.32g}{732g/mol}$=0.01molMg₁₇Al₁₂生成0.17molMgH₂和0.12mol金属铝，又氢化镁和金属铝与足量稀H₂SO₄反应方程式分别为：MgH₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂↑，2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，所以生成氢气在标准状况下的体积为（0.17mol×2+0.12mol×$\frac{3}{2}$）×22.4L/mol=11.648L，故答案为：Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al；11.648L．

点评 本题考查了电子式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡的移动原理以及相关方程式的计算，掌握基础是解题关键，题目难度中等．注重图象的分析应用．