Question

【题目】(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2200°C，熔融状态不导电，据此判断，碳化铝属于______晶体；水结冰后体积膨胀，与水分子间存在_________________ 有关。

(2)1 mol C在高温下与水蒸气反应，生成水煤气，吸收b kJ热量。写出反应的热化学方程式_____。

（3）今有如下三个热化学方程式：

H2(g)＋1/2 O2(g)＝H2O(g)；ΔH＝aKJ·mol－1

H2(g)＋1/2 O2(g)＝H2O(l)；ΔH＝ bkJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；ΔH＝ckJ·mol－1

关于它们的下列表述正确的是________

A．a、b和c均为正值 B．a ＞b C．a ＜b D．2b = c

（4）现有两个反应：①NaOH + HCl = NaCl + H2O， ②Fe +H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑。其中为放热反应的是_______（填序号，下同）能设计成原电池的是______，若设计成原电池，则：（Fe：56）负极材料为_________、电极反应式为_____________；正极材料可以用_______、电极反应式为_____________________。如果反应中一个电极质量减少了2.8g，则放出的气体在标准状况下的体积为____________L,转移的电子数目为___________________。

Answer 1

【答案】原子 氢键C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝b kJ/molBD①②②FeFe-2e－＝Fe2+C或Cu等2H＋＋2e－＝H2↑1.126.02×1022

【解析】

（1）根据熔沸点高低和熔融状态的导电性判断晶体的类型，根据性质解答即可；（2）（3）考查热化学反应方程式相关知识，在热化学反应方程式中，化学反应计量数和能量的变化成正比；（4）考查原电池的知识。根据原电池的构成原理进行解答。

(1)因为碳化铝的熔点2200°C很高，说明不是分子晶体；又因为熔融状态不导电，说明不是离子晶体，据此判断，碳化铝应属于原子晶体；因为氢键具有方向性，氢键的存在使4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间空隙增大，所以水结成冰时，体积增大，所以水结冰后体积膨胀，与水分子间存在氢键有关。

(2)C高温下与水蒸气反应,生成氢气和CO，热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)　ΔH＝b kJ/mol 。故答案为：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)　ΔH＝b kJ/mol

（3）A.燃烧反应均放热，所以a、b和c均为负值，故A项错误；B 因为H2(g)＋1/2 O2(g)＝H2O(g)；ΔH＝aKJ·mol－1 ；H2(g)＋1/2 O2(g)＝H2O(l)；ΔH＝ bkJ·mol－1 两者生成水的状态不同，且生成液态水时放出的热量多，所以a ＞b，故B正确。C.因为H2(g)＋1/2 O2(g)＝H2O(g)；ΔH＝aKJ·mol－1 ；H2(g)＋1/2 O2(g)＝H2O(l)；ΔH＝ bkJ·mol－1 两者生成水的状态不同，且生成液态水时放出的热量多,故 a ＜b是错误的，所以C错误；D.根据H2(g)＋1/2 O2(g)＝H2O(l)；ΔH＝ bkJ·mol－1 ；2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；ΔH＝ckJ·mol－1 两者生成水的量不同，因为反应热与化学反应计量数成正比，所以2b = c是正确的。所以本题答案为：BD。

（4）①NaOH + HCl=NaCl+H2O是中和反应属于放热反应；②Fe +H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑金属与酸的置换反应，属于放热反应，所以①②均属于放热反应。能设计成原电池的反应是氧化还原反应，②属于氧化还原反应，所以能设计成原电池。原电池中还原剂做负极，所以负极材料为铁，反应过程中铁失电子，其电极反应式为Fe-2e－＝Fe2+；正极材料可以用活泼性比铁弱的金属，也可以用惰性电极材料，所以可以选择C或Cu做正极的电极材料。正极的电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑。如果反应中一个电极质量减少了2.8g，说明反应的铁的质量为2.8g，转移的电子数为(2.8g/56g.mol-1)×2 × 6.02×1023=6.02×1022,根据电子守恒，Fe---H2放出的气体在标准状况下的体积为（2.8g/56g.mol-1）×22.4L/mol=1.12L。答案为：1.12 6.02×1022