Question

LiBH₄為近年來儲氫材料領域的研究熱點。
（1）反應2LiBH₄=2LiH＋2B＋3H₂↑，生成22.4 L H₂(標準狀況)時，轉移電子的物質的量為    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的復合材料，并對Al－LiBH₄體系與水反應產氫的特性進行下列研究：
①如圖為25℃水浴時每克不同配比的Al－LiBH₄復合材料與水反應產生H₂體積隨時間變化關系圖。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
b．25℃時，純LiBH₄與水反應產生氫氣
c．25℃時，Al－LiBH₄復合材料中LiBH₄含量越高，1000s內產生氫氣的體積越大
②如圖為25℃和75℃時，Al－LiBH₄復合材料[ω(LiBH₄)＝25%]與水反應一定時間后產物的X－射線衍射圖譜(X－射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質是否存在，不同晶態(tài)物質出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。

從圖中分析，25℃時Al－LiBH₄復合材料中與水完全反應的物質是           (填化學式)，產生Al(OH)₃的化學方程式為                 。
（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”)，負極的電極反應式為                        。

Answer 1

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

解析試題分析：（1）LiBH₄中氫元素化合價為-1價，生成1mol氫氣電子轉移2mol；（2）能量由上到下分別為1、2、3、4，則該反應的焓變?yōu)椋?1+3－2－4)= －93 kJ·mol^－1；（3）①a、圖中當全為鋁時氣體為0，故純鋁與水不反應，正確；b、f線代表純LiBH₄與水反應產生氫氣，正確；c、當材料含LiBH₄為25%時（d線），產生氫氣的量最多，錯誤。②由圖12得出反應后已沒有LiBH₄，但存在大量鋁，故其完全反應，；鋁部分反應（有氫氧化鋁等鋁的產物）；（4）右室雙氧水得到電子為正極，電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-，故該極堿性增強，負極為BH₄^-－8e^－＋8OH^－=BO₂^-＋6H₂O。
考點：考查化學反應原理綜合有關問題。