据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未-查字典问答网

来自康飘焱的问题

　　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�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”

　　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�

　　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，有关键能数据如下表：

　　化学键Si-OO═OSi-Si键能/kJ?mol-1x498.8176则x的值为460460．

　　（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．硅光电池是一种把光光能转化为电电能的装置．

　　（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DD．

　　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，则反应过程中吸收吸收（填“吸收”或“释放”）的热量为6.016.01kJ．

1回答

2020-10-30 22:43

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田新广

　　（1）二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键，则SiO2晶体中Si和Si-O键的比例为1：4，

　　因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，向空间延伸的立体网状结构，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为1个Si原子提供12个Si-Si键，所以1mol晶体硅中含有1mol×4×12=2molSi-Si键，

　　反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以Si（s）+O2（g）=SiO2（s）中，△H=176kJ/mol×2mol+498.8kJ/mol-XkJ/mol×4=-989.2kJ/mol．

　　X=460kJ/mol，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100mL 1mol?L-1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为0.1mol，设反应放出的热量为X．

　　2H2（g）+SiCl4（g）═Si（s）+4HCl（g）△H=+240.4kJ?mol-1

　　4 240.4

　　0.1 X

　　40.1=240.4x

　　解得X=6.01kJ，故答案为：6.01．

2020-10-30 22:47:29