LiBH4為近年來儲氫材料領(lǐng)域的研究熱點。
(1)反應(yīng)2LiBH4=2LiH+2B+3H2↑,生成22.4 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為???? mol。
(2)下圖是2LiBH4/MgH2體系放氫焓變示意圖,則:
Mg(s)+2B(s)=MgB2(s) △H=???????? 。
(3)采用球磨法制備Al與LiBH4的復(fù)合材料,并對Al-LiBH4體系與水反應(yīng)產(chǎn)氫的特性進行下列研究:
①如圖為25℃水浴時每克不同配比的Al-LiBH4復(fù)合材料與水反應(yīng)產(chǎn)生H2體積隨時間變化關(guān)系圖。由圖可知,下列說法正確的是???? (填字母)。
a.25℃時,純鋁與水不反應(yīng)
b.25℃時,純LiBH4與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣
c.25℃時,Al-LiBH4復(fù)合材料中LiBH4含量越高,1000s內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積越大
②如圖為25℃和75℃時,Al-LiBH4復(fù)合材料[ω(LiBH4)=25%]與水反應(yīng)一定時間后產(chǎn)物的X-射線衍射圖譜(X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在,不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。
從圖中分析,25℃時Al-LiBH4復(fù)合材料中與水完全反應(yīng)的物質(zhì)是? ??? ? ?? (填化學(xué)式),產(chǎn)生Al(OH)3的化學(xué)方程式為??? ???? ??? ??? 。
(4)如圖是直接硼氫化鈉-過氧化氫燃料電池示意圖。該電池工作時,正極附近溶液的pH???????? (填“增大”、“減小”或“不變”),負(fù)極的電極反應(yīng)式為??? ?????? ?? ???????? ? 。
(1)2(2分)
(2)-93 kJ·mol-1(2分)
(3)①ab(2分)
②LiBH4(2分)???? 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑(2分)
(4)增大(2分) BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O(2分)
【解析】
試題分析:(1)LiBH4中氫元素化合價為-1價,生成1mol氫氣電子轉(zhuǎn)移2mol;(2)能量由上到下分別為1、2、3、4,則該反應(yīng)的焓變?yōu)椋?/span>(1+3-2-4)= -93 kJ·mol-1;(3)①a、圖中當(dāng)全為鋁時氣體為0,故純鋁與水不反應(yīng),正確;b、f線代表純LiBH4與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,正確;c、當(dāng)材料含LiBH4為25%時(d線),產(chǎn)生氫氣的量最多,錯誤。②由圖12得出反應(yīng)后已沒有LiBH4,但存在大量鋁,故其完全反應(yīng),;鋁部分反應(yīng)(有氫氧化鋁等鋁的產(chǎn)物);(4)右室雙氧水得到電子為正極,電極反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-,故該極堿性增強,負(fù)極為BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O。
考點:考查化學(xué)反應(yīng)原理綜合有關(guān)問題。
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