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解答题-结构与性质 较难0.4 引用1 组卷564
氢能是一种绿色能源，也是重要的还原剂。目前有多种方法可以制氢并储氢。
Ⅰ.NaBH4、氨硼烷(NH3BH3)、MgH2的制氢储氢。
(1)NaBH4与水反应生成H2，可能的反应机理如图-1所示。

①其他条件不变时，以D2O代替H2O催化释氢，所得气体的分子式为_______。
②电解NaBO2溶液可制得NaBH4，电解装置示意图如图-2所示。

该电解池阴极的电极反应式为_______。
(2)氨硼烷(NH3BH3)可以水解释氢和热分解释氢。受热释氢时固体残留率随温度的变化如图-3所示。

①NH3BH3中B的杂化方式_______。
②110℃时NH3BH3分解释氢的化学方程式是_______。
(3)MgH2是一种具有良好的复合储氢材料之一，是一种单层的二维材料，二维晶胞俯视图如图-4，MgH2中，Mg的配位数为_______。

Ⅱ.H2能将4-硝基苯乙烯在特定条件下制备4-乙烯基苯胺。两种不同催化剂将4-硝基苯乙烯还原加氢的过程如图-5所示
已知：Mo单原子位点对4-硝基苯乙烯有较好的吸附效果。

(4)①请描述4-硝基苯乙烯 在单原子催化剂下与H2发生反应的过程_______。
②使用双单原子催化剂，可以大大提高4-乙烯基苯胺的产率，原因是_______。
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知识点：电解原理的应用利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型离子配位数 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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氢能是一种绿色能源，也是重要的还原剂。目前有多种方法可以制氢并储氢。催化加氢反应可以用于重要化工原料的转化。
Ⅰ．电解法制氢
(1)甲醇电解可制得，其原理如图所示。

阳极的电极反应式为___________。
Ⅱ．催化重整法制氢
(2)已知：反应1：   
反应2：   
则反应3：   =______
(3)以催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比，甲醇平衡转化率及选择性的影响如图所示。

的选择性=
当水、甲醇比大于0.8时，选择性下降的原因是___________。
(4)铜基催化剂()能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活。甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入可有效避免铜基催化剂失活且平衡产率略有上升，其原理用化学反应方程式表示为___________。
Ⅲ．催化加氢还原反应的应用

能将在特定条件下转化为4-乙烯基苯胺。两种不同催化剂将4-硝基苯乙烯还原加氢的过程如图所示。

(5)已知单原子位点对4-硝基苯乙烯有较好吸附效果。
①使用双单原子催化剂可以大大提高4-乙烯基苯胺的产率，原因是_______。

②请描述4-硝基苯乙烯在单原子催化剂下与发生反应的过程________。
氢能是一种重要能源，氢气的制备与储存是研究热点。
Ⅰ.一种电热化学循环制氢的方法如图所示。熔融电解质成分为K2CO3、Na2CO3、Li2CO3与LiOH。

(1)500℃时，Fe2O3能与熔融电解质中各成分发生反应，如Fe2O3+K2CO3 2KFeO2(偏铁酸钾)+CO2↑，Fe2O3与LiOH反应的化学方程式为_______。
(2)“电化学还原”步骤中，阴极的电极反应式为_______。
Ⅱ.储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。LiBH4和 MgH2都是氢容量(单位质量储氢材料储存H2的质量)较大的储氢材料。
(3)LiBH4、MgH2及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应的热化学方程式如下：
2LiBH4(s)=2LiH(s)+2B(s)+3H2(g)   ΔH1=+207kJ·mol-1   
MgH2(s)=Mg(s)+H2(g)                 ΔH2=+75kJ·mol-1     
2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+MgB2(s)+4H2(g)     ΔH3=+184kJ·mol-1
①ΔH3<ΔH1+ΔH2的原因是_______。
②储氢材料脱氢的能量变化如图所示。三种材料中脱氢焓[ΔH(脱氢)]最小的是_______(填“LiBH4”、“MgH2”或“复合储氢材料”)。

(4)Ti元素有+2、+3、+4等多种价态。向MgH2中添加适量Ti元素后可以加快其释放H2的速率，其机理示意图如图所示。

①图中表示的微粒是_______(用微粒符号表示)。
②MgH2释放H2速率加快的机理可描述为_______。
(5)石墨烯具有二维单层结构，在石墨烯表面均匀分散MgH2能得到性能良好的储氢材料。该储氢材料利用的石墨烯的性质有_______。
氢能是一种重要能源，氢气的制备与储存是研究热点。
Ⅰ．一种电热化学循环制氢的方法如图所示。熔融电解质成分为K2CO3、Na2CO3、Li2CO3与LiOH。

(1)500℃时，Fe2O3能与熔融电解质中各成分发生反应，如：，Fe2O3与LiOH反应的化学方程式为______。
(2)“电化学还原”步骤中，在阳极发生的电极反应式为______。
Ⅱ．储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。LiBH4和MgH2都是氢容量（单位质量储氢材料储存H2的质量）较大的储氢材料。
(3)LiBH4、MgH2及两者混合制成的复合储氢材料脱氢反应的热化学方程式如下：
   
   
   
①的原因是______。
②储氢材料脱氢的能量变化如图所示。三种材料中脱氢焓[]最小的是______（填“LiBH4”、“MgH2”或“复合储氢材料”）。

(4)Ti元素有+2、+3、+4等多种价态。向MgH2中添加适量Ti元素后可以加快其释放H2的速率，其机理示意图如图所示。

①图中表示的微粒是______（用微粒符号表示）。

②试从电子得失、粒子变化的角度，描述Ti元素加快MgH2释放H2速率的反应机理______。
(5)石墨烯具有二维单层结构，在石墨烯表面均匀分散MgH2能得到性能良好的储氢材料。该储氢材料利用的石墨烯的性质有______。

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