Question

【题目】MgH2和Mg2Cu可用作贮氢材料，MgO可用作炉膛内脱硫脱硝的试剂。

（1）MgH2是一种离子化合物，其电子式为_______________。

（2）Mg2Cu在加压条件下储氢时生成MgH2和MgCu2,该反应的化学方程式为_____________。

（3）已知MgH2的有关热化学方程式如下：

MgH2(s) =Mg(s)+H2(g) △H1=+74.4kJ mol-1；

H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g) △H2=-241.8 kJ mol-1；

Mg(s)+l/2O2(g)=MgO(s) △H3=-141.6 KJ mol-1。

①氢化镁燃烧生成氧化镁和水蒸气的热化学方程式为______________。

②MgH2作贮氢材料时，单位贮氢材料释放出氢气的质量随时间的变化如图甲所示，其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序为__________________。

（4）炉膛内脱除 SO2、NO 反应为2MgO(s)+2SO2(g)+2NO(g)2MgSO4(s)+N2(g) △H =akJ/ mol，其平衡常数与温度的关系如图乙所示。

①上述反应的平衡常数表达式为K=_________。

②a_________0(填“>”或“,<”)。

（5）全固态锂离子电池的结构如图丙所示，放电时电池反应为2Li+MgH2=Mg+2LiH。放电时，X极的电极反应式为_________。充电时，Y极的电极反应式为______________。

Answer 1

【答案】 [H:]- Mg2+[:H]- 2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2 MgH2(s)+O2(g)=MgO(s)+H2O(g) △H=-309 kJ·mol-1 T3<T2<T1 < MgH2+2Li++2e-=Mg+2LiH Li++e-=Li

【解析】(1)MgH2是一种离子化合物，其电子式为[H:]- Mg2+[:H]-，故答案为：[H:]- Mg2+[:H]-；

(2)Mg2Cu在加压条件下储氢时生成MgH2和MgCu2，反应的化学方程式为2Mg2Cu+3H2= MgCu2+3MgH2，故答案为：2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2；

(3)①根据①MgH2(s)=Mg(s)+H2(g) △H1=+74.4kJ mol-1；

②H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g) △H2=-241.8 kJ mol-1；

③Mg(s)+l/2O2(g)=MgO(s) △H3=-141.6 KJ mol-1。

将①+②+③得：MgH2(s)+O2(g)=MgO(s)+H2O(g) △H=(+74.4kJ mol-1)+(-241.8 kJ mol-1)+(-141.6 KJ mol-1)=-309 kJ·mol-1，故答案为：MgH2(s)+O2(g)=MgO(s)+H2O(g) △H=-309 kJ·mol-1；

②温度越高，放出氢气的速率越快，温度由小到大的顺序为T3<T2<T1，故答案为：T3<T2<T1；

(4)①反应2MgO(s)+2SO2(g)+2NO(g)2MgSO4(s)+N2(g)的平衡常数表达式为K=，故答案为：；

②根据图像，升高温度，平衡常数减小，说明平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，a＜0，故答案为：＜；

(5)根据图像，固态锂为负极，X极为正极，结合放电时的电池反应2Li+MgH2=Mg+2LiH。放电时，X极的电极反应式为MgH2+2Li++2e-=Mg+2LiH。充电时，Y极为阴极，电极反应式为Li++e-=Li，故答案为：MgH2+2Li++2e-=Mg+2LiH；Li++e-=Li。