5.
氢能是重要的新能源,储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。
图\(\rm{3}\)
\(\rm{(1)}\)氢气作为能源最大的优点是燃烧产物是水,无污染。请你再列举一条氢气作为能源的优点:________。
\(\rm{(2)LiAlH_{4}}\)是一种重要的储氢载体,能与水反应得到\(\rm{LiAlO_{2}}\)和氢气,该反应消耗\(\rm{1molLiAlH_{4}}\)时转移的电子数目为________。
\(\rm{(3)}\)氮化锂\(\rm{(Li_{3}N)}\)是非常有前途的储氢材料,其在氢气中加热时可得到氨基锂\(\rm{(LiNH_{2})}\),其反应的化学方程式为\(\rm{Li_{3}N+2H_{2}\overset{∆}{=} LiNH_{2}+2LiH}\),氧化产物为________ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)。在\(\rm{270℃}\)时,该反应可逆向发生放出\(\rm{H_{2}}\),因而氮化锂可作为储氢材料,储存氢气最多可达\(\rm{Li_{3}N}\)质量的________\(\rm{\%(}\)精确到\(\rm{0.1)}\)
\(\rm{(4)}\)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用\(\rm{N_{2}+3H_{2}\underset{输氢}{\overset{储氢\;}{⇆}} 2NH_{3}}\)实现储氢和输氢。下列说法正确的是______\(\rm{(}\)多项选择\(\rm{)}\)。 \(\rm{A.NH_{3}}\)分子中\(\rm{N}\)原子采用\(\rm{sp^{3}}\)杂化
B. 相同压强时,\(\rm{NH_{3}}\)沸点比\(\rm{PH_{3}}\)高
C.\(\rm{[Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}}\)离子中,\(\rm{N}\)原子是配位原子
D. \(\rm{CN^{—}}\)的电子式为\(\rm{[:C┇┇N:]^{—}}\)
\(\rm{(5)Yoon}\)等人发现\(\rm{Ca}\)与\(\rm{C_{60}(}\)分子结构如图\(\rm{1)}\)生成的\(\rm{CaC_{60}}\)能大量吸附\(\rm{H_{2}}\)分子。\(\rm{①C_{60}}\)晶体易溶于苯、\(\rm{CS_{2}}\),\(\rm{C_{60}}\)是________分子\(\rm{(}\)填“极性”或“非极性”\(\rm{)}\)。\(\rm{②1mol C_{60}}\)分子中,含有\(\rm{σ}\)键数目为________。
\(\rm{(6)}\)一种由\(\rm{Mg}\)和\(\rm{H}\)元素组成的物质是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图\(\rm{2}\)所示,该物质化学式为________。
\(\rm{(7)}\)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为\(\rm{a mol⋅L^{—1}}\),平衡时苯的浓度为\(\rm{b mol⋅L^{—1}}\),该反应的平衡常数\(\rm{K=}\)________ \(\rm{(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)的关系式表达\(\rm{)}\)。
\(\rm{(8)}\)一定条件下,如图\(\rm{3}\)所示装置可实现有机物的电化学储氢\(\rm{(}\)忽略其他有机物\(\rm{)}\)。
\(\rm{①}\)导线中电子移动方向为________\(\rm{(}\)用\(\rm{A}\)、\(\rm{D}\)表示\(\rm{)}\)
\(\rm{②}\)生成目标产物的电极反应式为________。
\(\rm{③}\)该储氢装置的电流效率\(\rm{η=}\)___________。\(\rm{(η=\dfrac{生成目标产物消耗的电子数}{转移的电子总数} ×100\%}\),计算结果保留小数点后\(\rm{1}\)位\(\rm{)}\)