Question

【題目】Ⅰ．MgH2擁有很高的儲(chǔ)氫密度，相對(duì)便宜的價(jià)格以及良好的可逆儲(chǔ)氫性能，在儲(chǔ)氫材料中具有重要作用和地位，一直都是廣大研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。回答下列問題：

（1）請(qǐng)寫出MgH2的電子式：____。

（2）MgH2能與H2O反應(yīng)生成白色沉淀Mg(OH)2和H2，NH3與H2O類似，MgH2與NH3反應(yīng)也生成氫氣，反應(yīng)原理類似，請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：____。

Ⅱ．（3）尿素（H2NCONH2）水解生成H2NCOONH4（氨基甲酸銨，簡(jiǎn)稱甲銨），甲銨不穩(wěn)定，迅速分解生成兩種氣態(tài)化合物，溶于水后，一個(gè)呈酸性，一個(gè)呈堿性，請(qǐng)寫出甲銨受熱分解的化學(xué)方程式：____。

（4）甲銨在不同條件下分解的能量變化如圖所示，N過程與M過程相比，N過程活化能大大降低的原因可能是____；ΔH=___kJ·mol1。

Ⅲ．氨呈弱堿性，氨燃料與堿性燃料電池是一對(duì)較好的組合。直接氨堿性（膜）燃料電池總的化學(xué)方程式為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，工作原理如圖：

（5）MnO2電極為__極（填“正”“負(fù)”“陰”或“陽(yáng)”），寫出Ni電極的電極反應(yīng)式：____。

Answer 1

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

【解析】

(1)MgH2是離子化合物，Mg失去兩個(gè)電子給兩個(gè)氫，所以Mg顯+2價(jià)，H顯-1價(jià)，其電子式為[:H]Mg2+[:H]。

(2)根據(jù)MgH2與H2O反應(yīng)的機(jī)理是MgH2中-1價(jià)的氫與H2O中+1價(jià)的氫(-OH)發(fā)生氧化還原反應(yīng)(歸中反應(yīng))生成氫氣，MgH2與NH3反應(yīng)同MgH2與H2O反應(yīng)，即NH3拆成-NH2，反應(yīng)機(jī)理相同，即方程式為MgH2+2NH3＝Mg(NH2)2+2H2。

(3)甲銨不穩(wěn)定，根據(jù)甲銨的結(jié)構(gòu)式和分解生成兩種氣態(tài)化合物，溶于水后，一個(gè)呈酸性(H2CO3)，一個(gè)呈堿性(NH3·H2O)，可知?dú)怏w是NH3、CO2，反應(yīng)方程式為H2NCOONH42NH3↑+CO2↑。

(4)N過程與M過程相比大大降低反應(yīng)的活化能，在相同的條件下，只有加入催化劑，才能大大降低反應(yīng)的活化能。根據(jù)分解的能量變化圖可知反應(yīng)物能量為c kJ·mol－1，生成物能量為bkJ·mol－1，為吸熱反應(yīng)，故ΔH=+(b-c) kJ·mol－1。

(5)根據(jù)兩極進(jìn)出口物質(zhì)化合價(jià)的判斷，MnO2電極是O2得到電子和H2O反應(yīng)生成OH，得電子的極為正極，Ni電極是NH3失電子結(jié)合電解質(zhì)溶液中的OH生成N2和H2O，故Ni電極的電極反應(yīng)式為2NH3-6e+6OH＝N2+6H2O。