Question

19．據(jù)《參考消息》報(bào)道，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”、“未來的石油”的觀點(diǎn)（1）晶體硅在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為Si（s）+O₂（g）═SiO₂（s）△H=-989.2kJ•mol^-1，有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如表：

化學(xué)鍵	Si-O	O═O	Si-Si
鍵能/kJ•mol-1	x	498.8	176

已知1mol Si中含2mol Si-Si鍵，1mol SiO₂中含4mol Si-O鍵，則x的值為460．
（2）硅光電池作為電源已廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星、燈塔和無人氣象站等．硅光電池是一種把光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置．
（3）假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的下列說法中，你認(rèn)為不妥當(dāng)?shù)氖荄（填字母）．
A．硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料
B．硅的來源豐富，易于開采，且可再生
C．硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染程度低，容易有效控制
D．尋找高效新催化劑，使硅的生產(chǎn)耗能很低，是硅能源開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)
（4）工業(yè)制備純硅的反應(yīng)為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溶液恰好反應(yīng)，則反應(yīng)過程中吸收（填“吸收”或“釋放”）的熱量為6.01kJ．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和來分析計(jì)算；
（2）太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；
（3）硅在自然界中含量豐富，主要以硅酸鹽和二氧化硅的形式存在，僅次于氧，硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用說明燃燒放出的熱量大，硅燃燒生成二氧化硅；
（4）通入100mL 1mol•L^-1的NaOH溶液恰好反應(yīng)說明生成的氯化氫為0.1mol，然后根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）已知晶體硅的燃燒熱為989.2kJ•mol^-1，則Si（s）+O₂（g）=SiO₂（s）△H=-989.2kJ•mol^-1；1mol晶體硅中含有2molSi-Si，1molSiO₂中含有4molSi-O，1molO₂中含有1molO=O，則2×176+498.8-4x=-989.2，解得x=460，故答案為：460；
（2）硅光電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故答案為：光；電；
（3）A．硅常溫下為固體，性質(zhì)較穩(wěn)定，便于貯存，較為安全，故A正確；
B．硅在自然界中含量豐富，僅次于氧，故B正確；
C．硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用說明燃燒放出的熱量大，硅燃燒生成二氧化硅，二氧化硅是固體，容易得至有效控制，故C正確；
D．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，不改變反應(yīng)熱，故D錯(cuò)誤；
故答案為：D；
（4）通入100mL 1mol•L^-1的NaOH溶液恰好反應(yīng)說明生成的氯化氫為0.1mol，設(shè)反應(yīng)吸收的熱量為x．
2H₂（g）+SiCl₄（g）═Si（s）+4HCl（g）△H=+240.4kJ•mol^-1
                                                4                         240.4
                                              0.1                           x                
$\frac{4}{0.1}$=$\frac{240.4}{x}$，解得x=6.01kJ，
故答案為：吸收；6.01．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)與能量變化以及元素化合物知識(shí)，側(cè)重于化學(xué)與生活、生產(chǎn)的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)良好的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)習(xí)的積極性，難度不大．