Question

【題目】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(jìn)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________________________。

Answer 1

【答案】2 －93 kJ·mol－1 ab LiBH4 2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑ 增大 BH4-－8e－＋8OH－=BO2-＋6H2O

【解析】

（1）LiBH4中氫元素化合價為-1價，生成1mol氫氣轉(zhuǎn)移電子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)，故正確；

b、f線代表純LiBH4與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，故正確；

c、當(dāng)材料含LiBH4為25%時（d線），產(chǎn)生氫氣的量最多，故錯誤；

答案選ab；

②由圖得出反應(yīng)后已沒有LiBH4，但存在大量鋁，故其完全反應(yīng)，與水完全反應(yīng)的物質(zhì)是LiBH4；鋁部分反應(yīng)（有氫氧化鋁等鋁的產(chǎn)物），反應(yīng)化學(xué)方程式為2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑；

（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。