Question

【題目】能源是人類生活和社會發展的基礎,研究化學反應中的能量變化，有助于更好地利用化學反應為生產和生活服務。

(1)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體，遇到空氣能發生爆炸性自燃。

① 甲硅烷(SiH4)固態時屬于__________ 晶體。

② 已知室溫下1g甲硅烷自燃生成SiO2和液態水放出熱量44.6kJ，則其熱化學方程式為____________。

(2)美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型電池裝置，其構造如下圖所示，A、B兩個電極均由多孔的炭塊組成。該電池的負極反應式為：_____________________。若該電池工作時增加了1mol H2O，電路中轉移電子的物質的量為__________。

(3)化學反應A2+B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是____________。

A. 該反應是吸熱反應

B. 斷裂1mol A-A鍵和1mol B-B鍵放出x kJ的能量

C. 斷裂2mol A-B鍵需要吸收y kJ的能量

D. 2mol AB的總能量高于1mol A2和1mol B2的總能量

Answer 1

【答案】分子 SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2 kJ/mol H2 - 2 e- + 2 OH-=2H2O 2mol C

【解析】

(1)根據甲硅烷的物理性質分析判斷；根據1g甲硅烷燃燒放出的熱量計算1mol甲硅烷燃燒放出的熱量，進而書寫熱化學方程式；

(2)在燃料電池中，通入氧氣的一極為正極，通入燃料的電極為負極，堿性環境下，氫氣反應生成水，據此書寫電極反應式，并根據總反應計算；

(3)由圖象可知，反應物的能量高于生成物的能量，結合化學鍵的斷裂需要吸收能量分析判斷。

(1)①SiH4在常溫下為氣體，應為分子晶體，故答案為：分子；

②1g甲硅烷的物質的量為=mol，放出44.6kJ的熱量，則1mol甲硅烷完全燃燒放出的熱量為44.6kJ×32=1427.2kJ，熱化學方程式為SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2 kJ/mol，故答案為：SiH4(g)+2O2(g)═SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1427.2 kJ/mol；

(2)氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液構成了原電池，總反應方程式為：2H2+O2=2H2O，其中通入氫氣的電極為負極，通入氧氣的電極為正極，負極上氫氣失去電子發生氧化反應，電極反應式為H2-2e-+ 2OH-=2H2O；根據2H2+O2=2H2O知，若該電池工作時增加了1molH2O，電路中轉移電子為2mol，故答案為：H2-2e-+2OH-=2H2O；2mol；

(3)A、根據圖象，反應物的能量高于生成物的能量時，反應是放熱反應，故A錯誤；B、化學鍵的斷裂吸收能量，而不是釋放能量，故B錯誤；C、化學鍵的斷裂吸收能量，由圖可知斷裂2molA-B鍵需要吸收ykJ能量，故C正確；D、由圖可知，2molAB的總能量低于1molA2和1molB2的總能量，故D錯誤；故選C。