Question

2．Ⅰ．甲硅烷（SiH₄）常溫下是一種無色氣體，遇空氣發生自燃．
（1）甲硅烷中含有的化學鍵是共價鍵，其在固態時屬于分子晶體．
（2）室溫下1g甲硅烷燃燒生成SiO₂和H₂O放熱44.6kJ，其熱化學方程式為SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1427.2kJ/mol．
Ⅱ．①CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H=178.2kJ•mol^-1
②2Na（s）+Cl₂（g）═2NaCl（s）△H=-822.0kJ•mol^-1
則：（3）上述反應①②中屬于放熱反應的是②（填序號）．
（4）根據②計算生成1 mol NaCl（s）時，△H=-411.0kJ•mol^-1kJ•mol^-1 
Ⅲ．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發電裝置．如圖為電池示意圖．該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩定．請回答：
（5）氫氧燃料電池的能量轉化形式主要是化學能轉化為電能．在導線中電子流動方向為a→b（用a、b表示）．
（6）負極反應式為2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．
（7）金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：
     2Li+H₂═2LiH，LiH+H₂O═LiOH+H₂↑
則2mol鋰儲氫后釋放出的H₂可以消耗標準狀態O₂的體積是22.4L．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）根據甲硅烷的組成元素和物理性質判斷；
（2）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；
Ⅱ、（3）放熱反應的焓變小于0，吸熱反應的焓變大于0；
（4）生成2molNaCl放出822.0kJ熱量，則生成1molNaCl放出其一半的熱量；
Ⅲ、（5）原電池是將化學能轉變為電能的裝置；原電池放電時，電子從負極沿導線流向正極；
（6）負極上燃料失電子發生還原反應；
（7）據吸氫和放氫原理可知，2mol鋰儲氫后生成2molLiH，釋放2mol氫氣，2mol氫氣能夠消耗1mol氧氣．

解答 解：Ⅰ、（1）SiH₄由非金屬形成的化合物，非金屬元素之間的化學鍵為共價鍵，SiH₄在常溫下為氣體，沸點較低，應為分子晶體，故答案為：共價鍵；分子；
（2）1g甲硅烷的物質的量為$\frac{1g}{32g/mol}$=$\frac{1}{32}$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；
Ⅱ、（3）據熱化學方程式，①CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H=178.2kJ•mol^-1
②2Na（s）+Cl₂（g）═2NaCl（s）△H=-822.0kJ•mol^-1可知①為吸熱反應，②為放熱反應，故答案為：②；
（4）生成2molNaCl放出822.0kJ熱量，則生成1molNaCl放出其一半的熱量，為411kJ熱量，故答案為：△H=-411.0 kJ•mol^-1；
Ⅲ、（5）該裝置是把化學物質中的能力轉化為電能，所以是化學能轉變為電能；在原電池中，負極上失電子，正極上得電子，電子的流向是從負極流向正極，所以是 由a到b，故答案為：故答案為：化學能轉化為電能；a→b；
（6）該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子而被氧化，所以電極反應式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O或2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，故答案為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；H₂+2OH^--2e^-═2H₂O；
（7）據吸氫和放氫原理可知，2mol鋰儲氫后生成2molLiH，釋放2mol氫氣，2mol氫氣能夠消耗1mol氧氣，1mol氧氣在標準狀況下體積為22.4L，故答案為：22.4．

點評 本題考查了化學鍵類型和晶體類型、熱化學方程式書寫、焓變計算、氫氧燃料電池等等，考查范圍廣，但難度不大．