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硅为什么是未来的石油

发布时间: 2025-03-16 15:41:02

Ⅰ 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

(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

1
2
个Si-Si键,所以1mol晶体硅中含有1mol×4×
1
2
=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
4
0.1
=
240.4
x

解得X=6.01kJ,故答案为:6.01.