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硅為什麼是未來的石油

發布時間: 2025-03-16 15:41:02

Ⅰ 據《參考消息》報道,有科學家提出硅是「21世紀的能源」、「未來的石油」的觀點.(1)晶體硅在氧氣中燃

(1)二氧化硅晶體中每個Si原子形成4個Si-O鍵,1mol二氧化硅晶體中含有4molSi-O鍵,則SiO2晶體中Si和Si-O鍵的比例為1:4,
因晶體硅中每個Si原子與周圍的4個硅原子形成正四面體,向空間延伸的立體網狀結構,每Si原子與周圍的4個Si原子形成4個Si-Si鍵,每個Si-Si鍵為1個Si原子提供

1
2
個Si-Si鍵,所以1mol晶體硅中含有1mol×4×
1
2
=2molSi-Si鍵,
反應熱△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能,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,故答案為:460;
(2)硅光電池將太陽能轉化為電能,太陽能熱水器是將太陽能轉化為內能,故答案為:光;電;
(3)A.硅常溫下為固體,性質較穩定,便於貯存,較為安全,故A正確;
B.硅在自然界中含量豐富,僅次於氧,故B正確;
C.硅作為一種普遍使用的新型能源被開發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反應的速率,不改變反應熱,故D錯誤.
故答案為:D;
(4)通入100mL1mol?L-1的NaOH溶液恰好反應說明生成的氯化氫為0.1mol,設反應放出的熱量為X.
2H2(g)+SiCl4(g)═Si(s)+4HCl(g)△H=+240.4kJ?mol-1
4 240.4
0.1 X
4
0.1
=
240.4
x

解得X=6.01kJ,故答案為:6.01.