问题标题:
【据《参考消息》报道,有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点(1)晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)═SiO2(s)△H=-989.2kJ•mol-1,有关键能数据如表】
问题描述:
据《参考消息》报道,有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点(1)晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)═SiO2(s)△H=-989.2kJ•mol-1,有关键能数据如表:
键能/kJ•mol-1 | x | 498.8 | 176 |
(2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等.硅光电池是一种把___能转化为___能的装置.
(3)假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不妥当的是___(填字母).
A.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料
B.硅的来源丰富,易于开采,且可再生
C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制
D.寻找高效新催化剂,使硅的生产耗能很低,是硅能源开发利用的关键技术
(4)工业制备纯硅的反应为2H2(g)+SiCl4(g)═Si(s)+4HCl(g)△H=+240.4kJ•mol-1,生成的HCl通入100mL 1mol•L-1的NaOH溶液恰好反应,则反应过程中___(填“吸收”或“释放”)的热量为___kJ.
刘喜华回答:
(1)已知晶体硅的燃烧热为989.2kJ•mol-1,则Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=-989.2kJ•mol-1;1mol晶体硅中含有2molSi-Si,1molSiO2中含有4molSi-O,1molO2中含有1molO=O,则2×176+498.8-4x=-989.2,解得x=460,故答案为:460;
(2)硅光电池将太阳能转化为电能,太阳能热水器是将太阳能转化为内能,故答案为:光;电;
(3)A.硅常温下为固体,性质较稳定,便于贮存,较为安全,故A正确;
B.硅在自然界中含量丰富,仅次于氧,故B正确;
C.硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大,硅燃烧生成二氧化硅,二氧化硅是固体,容易得至有效控制,故C正确;
D.催化剂只能加快化学反应的速率,不改变反应热,故D错误;
故答案为:D;
(4)通入100mL1mol•L-1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为0.1mol,设反应吸收的热量为x.
2H2(g)+SiCl4(g)═Si(s)+4HCl(g)△H=+240.4kJ•mol-1
4 240.4
0.1 x
40.1
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