Question

7．氫化鎂（MgH₂）既可用于劣質燃料的助燃又可同時脫硫脫硝．有關原理如下：
MgH₂（s）?Mg（s）+H₂（g）△H₁
2Mg（s）+O₂（g）?2MgO（s）△H₂
2MgO（s）+2SO₂（g）?2MgSO₄（s）△H₃
（1）①MgH₂的電子式為[H：]^-Mg²⁺[H：]^-．
    ②反應：SO₂（g）+MgH₂（s）+O₂?MgSO₄（s）+H₂（g）的△H=△H₁+$\frac{1}{2}$（△H₂+△H₃）（用含△H₁、△H₂、△H₃
的代數(shù)式表示）．
（2）1300℃時，不同微粒的MgH₂分解時放氫容量與時間的關系如圖1所示．

則粒徑A、B、C從小到大的順序是A＜B＜C．
（3）在2L的恒容密閉容器中加入1molMgO、1molSO₂和0.5molO₂，發(fā)生反應：2MgO（s）+2SO₂（g）+O₂（g）?2MgSO₄（s）△H₃，測得SO₂的平衡轉化率與溫度的關系如圖2所示．
①該反應的△H₃＜（填“＞”或“＜“，下同）0；Q點的反應速率：v（正）＞v（逆）．
②P點對應溫度下該反應的平衡常數(shù)為128．
③為提高SO₂的轉化率，除改變溫度外，還可采取的措施有增大壓強或者增大氧氣的量（任寫2點）．
（4）鎂鋁合金（Mg₁₇Ar₁₂）是一種貯氫合金，完全吸氫時生成氫化鎂和金屬鋁，該吸氫反應的化學方程式為Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al．7.32gMg₁₇Ar₁₂完全吸氫后所得的產物與足量稀H₂SO₄反應，釋放出的氫氣在標準狀況下的體積為11.648L．

Answer 1

分析 （1）①MgH₂為離子化合物，據(jù)此書寫電子式；
    ②ⅠMgH₂（s）?Mg（s）+H₂（g）△H₁
Ⅱ2Mg（s）+O₂（g）?2MgO（s）△H₂
Ⅲ2MgO（s）+2SO₂（g））+O₂（g）?2MgSO₄（s）△H₃
根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ+$\frac{1}{2}$（Ⅱ+Ⅲ）計算；
（2）根據(jù)粒徑越小，接觸面積越大，反應速率越快，據(jù)此分析；
（3）①根據(jù)圖象測得SO₂的平衡轉化率隨溫度升高而增大，說明升溫平衡正向移動即吸熱方向移動；Q點的SO₂的轉化率小于平衡點，所以仍然向正向移動，據(jù)此分析；
②根據(jù)P點SO₂的轉化率結合該反應的平衡常數(shù)K=$\frac{1}{c（SO{\;}_{2}）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$計算；
③提高SO₂的轉化率，可以改變溫度、壓強以及增大氧氣的量使平衡正向進行即可；
（4）Mg₁₇Al₁₂與氫氣反應生成氫化鎂和金屬鋁，氫化鎂和金屬鋁與足量稀H₂SO₄反應生成氫氣，舉行計算．

解答 解：（1）①MgH₂為離子化合物，電子式為[H：]^-Mg²⁺[H：]^-，故答案為：[H：]^-Mg²⁺[H：]^-；
    ②ⅠMgH₂（s）?Mg（s）+H₂（g）△H₁
Ⅱ2Mg（s）+O₂（g）?2MgO（s）△H₂
Ⅲ2MgO（s）+2SO₂（g））+O₂（g）?2MgSO₄（s）△H₃
根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ+$\frac{1}{2}$（Ⅱ+Ⅲ）得SO₂（g）+MgH₂（s）+O₂?MgSO₄（s）+H₂（g）的△H=△H₁+$\frac{1}{2}$（△H₂+△H₃），故答案為：△H₁+$\frac{1}{2}$（△H₂+△H₃）；
（2）因為粒徑越小，接觸面積越大，反應速率越快，由圖象可知，反應速率A＞B＞C，所以粒徑A、B、C從小到大的順序是A＜B＜C，故答案為：A＜B＜C；
（3）①根據(jù)圖象測得SO₂的平衡轉化率隨溫度升高而增大，說明升溫平衡正向移動即吸熱方向移動，則△H₃＜0；Q點的SO₂的轉化率小于平衡點，所以仍然向正向移動，則v（正）＞v（逆），故答案為：＜；＞；
②由圖可知P點SO₂的轉化率為0.5，所以平衡時剩余0.5molSO₂和0.25molO₂，又K=$\frac{1}{c（SO{\;}_{2}）{\;}^{2}c（O{\;}_{2}）}$=$\frac{1}{（\frac{0.5}{2}）{\;}^{2}×（\frac{0.25}{2}）}$=128，故答案為：128；
③提高SO₂的轉化率，可以改變溫度、壓強以及增大氧氣的量使平衡正向進行，所以除改變溫度外，還可采取的措施有增大壓強或者增大氧氣的量，故答案為：增大壓強或者增大氧氣的量；
（4）Mg₁₇Al₁₂與氫氣反應生成氫化鎂和金屬鋁，化學方程式為：Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al，所以7.32g即$\frac{7.32g}{732g/mol}$=0.01molMg₁₇Al₁₂生成0.17molMgH₂和0.12mol金屬鋁，又氫化鎂和金屬鋁與足量稀H₂SO₄反應方程式分別為：MgH₂+H₂SO₄=MgSO₄+2H₂↑，2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，所以生成氫氣在標準狀況下的體積為（0.17mol×2+0.12mol×$\frac{3}{2}$）×22.4L/mol=11.648L，故答案為：Mg₁₇Al₁₂+17H₂=17MgH₂+12Al；11.648L．

點評 本題考查了電子式的書寫、蓋斯定律的應用、化學平衡的移動原理以及相關方程式的計算，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．注重圖象的分析應用．