Question

【题目】Ⅰ．MgH2拥有很高的储氢密度，相对便宜的价格以及良好的可逆储氢性能，在储氢材料中具有重要作用和地位，一直都是广大研究者关注的焦点。回答下列问题：

（1）请写出MgH2的电子式：____。

（2）MgH2能与H2O反应生成白色沉淀Mg(OH)2和H2，NH3与H2O类似，MgH2与NH3反应也生成氢气，反应原理类似，请写出反应的化学方程式：____。

Ⅱ．（3）尿素（H2NCONH2）水解生成H2NCOONH4（氨基甲酸铵，简称甲铵），甲铵不稳定，迅速分解生成两种气态化合物，溶于水后，一个呈酸性，一个呈碱性，请写出甲铵受热分解的化学方程式：____。

（4）甲铵在不同条件下分解的能量变化如图所示，N过程与M过程相比，N过程活化能大大降低的原因可能是____；ΔH=___kJ·mol1。

Ⅲ．氨呈弱碱性，氨燃料与碱性燃料电池是一对较好的组合。直接氨碱性（膜）燃料电池总的化学方程式为：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，工作原理如图：

（5）MnO2电极为__极（填“正”“负”“阴”或“阳”），写出Ni电极的电极反应式：____。

Answer 1

【答案】[:H]Mg2+[:H] MgH2+2NH3＝Mg(NH2)2+2H2 H2NCOONH42NH3↑+CO2↑ 加入了催化剂，催化剂能大大降低反应的活化能 +(b-c) 正 2NH3-6e+6OH＝N2+6H2O

【解析】

(1)MgH2是离子化合物，Mg失去两个电子给两个氢，所以Mg显+2价，H显-1价，其电子式为[:H]Mg2+[:H]。

(2)根据MgH2与H2O反应的机理是MgH2中-1价的氢与H2O中+1价的氢(-OH)发生氧化还原反应(归中反应)生成氢气，MgH2与NH3反应同MgH2与H2O反应，即NH3拆成-NH2，反应机理相同，即方程式为MgH2+2NH3＝Mg(NH2)2+2H2。

(3)甲铵不稳定，根据甲铵的结构式和分解生成两种气态化合物，溶于水后，一个呈酸性(H2CO3)，一个呈碱性(NH3·H2O)，可知气体是NH3、CO2，反应方程式为H2NCOONH42NH3↑+CO2↑。

(4)N过程与M过程相比大大降低反应的活化能，在相同的条件下，只有加入催化剂，才能大大降低反应的活化能。根据分解的能量变化图可知反应物能量为c kJ·mol－1，生成物能量为bkJ·mol－1，为吸热反应，故ΔH=+(b-c) kJ·mol－1。

(5)根据两极进出口物质化合价的判断，MnO2电极是O2得到电子和H2O反应生成OH，得电子的极为正极，Ni电极是NH3失电子结合电解质溶液中的OH生成N2和H2O，故Ni电极的电极反应式为2NH3-6e+6OH＝N2+6H2O。