Question

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)　ΔH＝－989.2 kJ·mol^－1，有关键能数据如下表：

化学键	Si—O	O===O	Si—Si
键能/kJ·mol－1	x	498.8	176

则x的值为____________。

(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________(填字母序号)。

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)　ΔH＝240.4 kJ·mol^－1，生成的HCl通入100 mL 1 mol·L^－1的NaOH溶液中恰好完全反应，则反应过程中________(填“吸收”或“释放”)的热量为________kJ。

Answer 1

答案　(1)460　(2)光(或太阳)　电

(3)D　(4)吸收　6.01

解析　(1)每摩尔Si含有2 mol Si—Si键，每摩尔SiO₂含有4 mol Si—O键，则ΔH＝2×176 kJ·mol^－1＋498.8 kJ·mol^－1－4x kJ·mol^－1＝－989.2 kJ·mol^－1，x＝460。

(2)硅光电池将光(或太阳)能转化为电能。

(3)硅是固体，便于运输、贮存，A对；硅元素在地壳中含量居于第二位，来源丰富，B对；硅燃烧的产物为SiO₂，没有污染，C对；制备硅不需要催化剂，D错。

(4)100 mL 1 mol·L^－1 的NaOH溶液消耗0.1 mol HCl，则工业制备纯硅的反应中有0.1 mol HCl生成，故吸收的热量为×0.1 mol＝6.01 kJ。