Question

硼及其化合物在耐髙溫合金工業、催化劑制造、髙能燃料等方面應用廣泛。

（1）氮化硼是一種耐高溫材料，巳知相關反應的熱化學方程式如下：

2B(s)+N₂(g)= 2BN(s) ΔH=a kJ • mol^-1

B₂H₆ (g)=2B(s) + 3H₂ (g) ΔH =b kJ • mol^-1

N₂ (g) + 3H₂ (g) 2NH₃ (g)    ΔH =c kJ• mol^-1

①反應B₂H₆(g)+2NH₃(g)=2BN(s) +6H₂(g)   ΔH =                   (用含a、b、c 的代數式表示)kJ ·mol^-1。

②B₂H₆是一種髙能燃料，寫出其與Cl₂反應生成兩種氯化物的化學方程式：                        。

（2）硼的一些化合物的獨特性質日益受到人們的關注。

①最近美國化學家杰西·薩巴蒂尼發現由碳化硼制作的綠色焰火比傳統焰火（硝酸鋇）更安全，碳化硼中硼的質量分數為78. 6%，則碳化硼的化學式為                                。

②近年來人們將LiBH₄和LiNH₂球磨化合可形成新的化合物 Li₃BN₂H₈和Li₄BN₃ H₁₀，Li₃BN₂H₈球磨是按物質的量之比n(LiNH₂) : n(LiBH₄) = 2 : 1加熱球磨形成的，反應過程中的X衍射圖譜如圖所示。

Li₃BN₂H₈在大于250℃時分解的化學方程式為                                         ，Li₃BN₂H₈與Li₄BN₃H₁₀ 的物質的量相同時，充分分解，放出等量的H₂，Li₄BN₃ H₁₀分解時還會產生固體Li₂NH和另一種氣體，該氣體是       。

（3）直接硼氫化物燃料電池的原理如圖，負極的電極反應式為                                。電池總反應的離子方程式為                                                。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）①a+b-c  ②B₂H₆＋6Cl₂=2BCl₃＋6HCl

（2）①B₄C  ②Li₃BN₂H₈Li₃BN₂＋4H₂↑；NH₃

（3）BH₄^－＋8OH^－－8e^－=BO₂^－＋6H₂O；BH₄^－＋2O₂=BO₂^－＋2H₂O

【解析】

試題分析：（1）①將第一個方程式與第二個方程式相加，減去第三個方程式，可得目標方程式，反應熱作相應變化即可。

②生成兩種氯化物，根據原子守恒只能是BCl₃和HCl。

（2）①，因此分子式為B₄C。

②根據衍射圖，溫度大于250℃，分解產物之一是Li₃BN₂，則另一產物是H₂。從所含有的元素看，還能形成的氣體是NH₃。

（3）從電池示意圖可知，負極通入BH₄^－和OH^－，生成BO₂^-，據此可寫出電極反應式。從示意圖上可知，正極反應為O₂和H₂O生成OH^-，正、負極反應式相加可得電池總反應。

考點：考查蓋斯定律，方程式書寫，化學計算，原電池等。