Question

5．鎂是海水中含量較多的金屬，鎂、鎂合金及其鎂的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中用途非常廣泛．
（1）圖1是2LiBH₄/MgH₂體系放氫焓變示意圖，則：

Mg（s）+2B（s）═MgB₂（s）△H=-93 kJ•mol^-1．
（2）工業(yè)上可用電解熔融的無(wú)水氯化鎂獲得鎂．其中氯化鎂脫水是關(guān)鍵工藝之一，一種正在試驗(yàn)的氯化鎂晶體脫水的方法是：先將MgCl₂•6H₂O轉(zhuǎn)化為MgCl₂•NH₄Cl•nNH₃（銨鎂復(fù)鹽），然后在700℃脫氨得到無(wú)水氯化鎂，脫氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl₂•NH₄Cl•nNH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$MgCl₂+（n+1）NH₃↑+HCl↑；
電解熔融氯化鎂，陰極的電極反應(yīng)式為：Mg²⁺+2e^-=Mg．
（3）儲(chǔ)氫材料Mg（AlH₄）₂在110-200°C的反應(yīng)為：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2A1+3H₂↑每生成27gAl轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol．
（4）工業(yè)上用MgC₂O₄•2H₂O熱分解制超細(xì)MgO，其熱分解曲線如圖2．圖中隔絕空氣條件下B→C發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO↑+CO₂↑．
（5）CO與NO反應(yīng)生成可參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體，其熱化學(xué)方程式為：2NO（g）+2CO（g）=2CO₂（g）+N₂（g）；
△H=-746kJ•mol^-1．對(duì)于該反應(yīng)，溫度不同（T₂＞T₁）、其他條件相同時(shí)，圖3中圖象正確的是乙．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)熱的意義，由圖可知：2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiH（s）+2B（s）+MgH₂（s）+3H₂（g）△H=+200 kJ•mol^-1①
2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiBH₄（s）+Mg（s））+H₂（g）△H=+76 kJ•mol^-1②
2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiH（s）+MgB₂（s）+4H₂（g）△H=+183 kJ•mol^-1③
2LiH（s）+MgB₂（s）+4H₂（g）=2LiH（s）+2B（s）+MgH₂（s）+3H₂（g）△H=+（200-183）kJ•mol^-1④，
應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變；
（2）先將MgCl₂•6H₂0轉(zhuǎn)化為MgCl₂•NH₄Cl•nNH₃，然后在700℃脫氨得到無(wú)水氯化鎂，依據(jù)原子守恒書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)方程式的意義：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2Al+3H₂↑，反應(yīng)中生成2molAl轉(zhuǎn)移電子6mol，據(jù)此計(jì)算即可；
（4）用MgC₂O₄•2H₂O熱分解制超細(xì)MgO，當(dāng)最后固體完全為MgO時(shí)，可以計(jì)算剩余固體質(zhì)量占原先固體質(zhì)量的百分比，得到C點(diǎn)剩余的固體，MgC₂O₄•2H₂O加熱后先失去結(jié)晶水，完全失去結(jié)晶水后生成MgC₂O₄時(shí)，可以計(jì)算剩余固體質(zhì)量占原先固體質(zhì)量的百分比，最后根據(jù)氧化還原反應(yīng)特點(diǎn)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（5）甲、升高溫度，平衡正向移動(dòng)，正逆反應(yīng)速率都增大；
乙、升高溫度，平衡正向移動(dòng)；溫度高的先拐，先達(dá)平衡；
丙、增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，據(jù)此判斷CO的體積分?jǐn)?shù)變化的情況．

解答 解：（1）由圖可知：2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiH（s）+2B（s）+MgH₂（s）+3H₂（g）△H=+200 kJ•mol^-1①
2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiBH₄（s）+Mg（s））+H₂（g）△H=+76 kJ•mol^-1②
2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiH（s）+MgB₂（s）+4H₂（g）△H=+183 kJ•mol^-1③
2LiH（s）+MgB₂（s）+4H₂（g）=2LiH（s）+2B（s）+MgH₂（s）+3H₂（g）△H=+（200-183）kJ•mol^-1④
即：MgB₂（s）+H₂（g）=2B（s）+MgH₂（s）△H=+17 kJ•mol^-1④
所以-④-②得：Mg（s）+2B（s）═MgB₂（s）△H=-（17+76）kJ•mol^-1
故答案為：-93 kJ•mol^-1；
（2）MgCl₂•NH₄Cl•nNH₃，在700℃脫氨得到無(wú)水氯化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgCl₂•NH₄Cl•nNH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$MgCl₂+（n+1）NH₃↑+HCl↑↑；用惰性電極電解熔融氯化鎂，陰極上是鎂離子得到電子生成鎂，電極反應(yīng)為：Mg²⁺+2e^-=Mg；
故答案為：MgCl₂•NH₄Cl•nNH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$MgCl₂+（n+1）NH₃↑+HCl↑；Mg²⁺+2e^-=Mg；
（3）儲(chǔ)氫材料Mg（AlH₄）₂在110℃-200℃的反應(yīng)為：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2Al+3H₂↑，反應(yīng)中生成2molAl轉(zhuǎn)移電子6mol，每生成27gAl轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol，
故答案為：3mol；
（4）工業(yè)上用MgC₂O₄•2H₂O熱分解制超細(xì)MgO，當(dāng)最后固體完全為MgO時(shí)，剩余固體質(zhì)量占原先固體質(zhì)量的百分比為：$\frac{40}{148}$×100%=27%，所以C點(diǎn)剩余的固體為MgO，MgC₂O₄•2H₂O加熱后先失去結(jié)晶水，完全失去結(jié)晶水后生成MgC₂O₄時(shí)剩余固體質(zhì)量占原先固體質(zhì)量的百分比：1-$\frac{36}{148}$×100%≈75.7%，說(shuō)明A點(diǎn)恰好失去結(jié)晶水，則B點(diǎn)剩余固體為氧化鎂和草酸鎂的混合物，草酸鎂中C的化合價(jià)為+3價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)特點(diǎn)可知，草酸鎂分解生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO↑+CO₂↑，
故答案為：MgC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO↑+CO₂↑；
（5）升高溫度，平衡正向移動(dòng)，但是正逆反應(yīng)速率是立即增大，離開(kāi)原來(lái)的速率點(diǎn)，所以甲錯(cuò)誤；
升高溫度，平衡正向移動(dòng)，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)速率增大，溫度高的先拐，先達(dá)平衡，故乙正確；
溫度不變，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，所以CO的體積分?jǐn)?shù)減小，故丙錯(cuò)誤．
故答案為：乙．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查學(xué)生熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響因素等知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度較大．