1、化学反应中能量及物质的转化利用(二)一、单选题,共15小题1关于如图所示、两个装置的评价正确的是( )选择叙述评价A能量转换:把化学能转变成电能, 把电能转变成化学能正确B硫酸浓度变化:增大, 减小错误C电极名称及电极反应式:正极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极:Zn2e-=Zn2+正确D离子移动方向:H+向阴极移动H+向负极移动正确AABBCCDD2下列各组变化中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是A生石灰溶于水;锌粒和稀硫酸反应B稀释浓硫酸;金属或金属氧化物熔化C氨水和醋酸反应;二氧化碳与碳反应D工业煅烧石灰石;化石燃料燃烧3由U形管、质量为mg的铁棒、质量为mg的碳棒和1L0.2mo
2、lL-1CuCl2溶液组成如图所示装置,下列说法不正确的是A打开K,铁棒上有紫红色物质析出B闭合K,碳棒上有紫红色固体析出C闭合K,碳棒表面发生的电极反应为Cu2+2e-=CuD闭合K,当电路中有0.3NA个电子通过时,理论上碳棒与铁棒的质量差为9.6g4已知CH4的燃烧热是akJ/mol,由CH4、H2按31比例组成的混合物2mol,完全燃烧并恢复到常温时,放出的热量为bkJ,则H2的燃烧热为(kJ/mol)为()A2b-3aB3a-2bC(2b-3a)D(a-2b)5已知下列热化学方程式,且ba。Hg(l)+1/2O2(g)=HgO(s) H=a kJmol1; Zn(s)+1/2O2(g
3、)=ZnO(s) H=b kJmol1由此可知反应Zn(s)HgO(s) ZnO(s)Hg(l)的焓变为A(ba) kJmol1B+(ba) kJmol1C(ba) kJmol1D(b+a)kJmol16下列实验装置图正确且能达到相应实验目的的是ABCD蒸馏水的制备氢氧化铁胶体的制备铁钥匙上镀铜中和热的测定AABBCCDD7一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是A电池工作时,OH向电极A移动B电子由电极B经外电路流向电极AC该电池工作时,每消耗22.4 L NH3转移3 mol电子D电极B上发生的电极反应为O24H4e2H2O8钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和
4、多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na)为电解质,其原理如图所示。下列说法正确的是A放电时,电极A为正极B充电时,Na+ 从电极A向电极B迁移C充电时,电极B反应式为S22- 2e- = xSD该电池工作的适宜温度应控制在25 左右9关于如右图所示装置中的叙述正确的是A这是电解NaOH溶液的装置B电子由Fe流向PtCPt为正极,其电极反应为:2H+2e-=H2DFe为负极,其电极反应为:4OH-4e-=2H2O+O210下列说法中一定正确的是( )ANa2O2固体中阳离子与阴离子的个数比为11B将Na投入饱和Na2CO3溶液中,会导致溶液质量增加C金属N
5、a失火,可用CO2灭火D从试剂瓶中取出并切下的未使用的钠可放回原试剂瓶中11原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是( )A由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+B由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+C由Al、Mg、NaOH溶液组成原电池,负极反应式为:Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2OD由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池中,负极反应式为:Al-3e-=Al3+12现有容积固定且相同的甲、乙、丙三个容器,均存在如下反应:;。在一定条件下分别向三个容器中充入的气体量和如下表所示:容
6、器甲210乙10.50丙10.51根据以上数据,下列选项正确的是ABCD13下列关于热化学反应的描述中正确的是ACO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则表示CO燃烧热的热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2 (g);H566.0 kJ/molB由石墨比金刚石稳定可知:C(金刚石,s)= C(石墨,s);H0 C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D已知:2SO2 (g) + O2 (g)2SO3 (g);H =98.3 kJ/mol。将1 mol SO2和0.5 mol O2充入一密闭容器中反应,放出49.15 kJ的热量14根据热化学方程式,正确的是(1)CH4(g)2O2(
7、g)CO2(g)2H2O(g); H1Q1kJmol1(2)CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l); H2Q2kJmol1AQ1Q2 BH1H2 CQ1=Q2 DH1H215化学反应常常伴随能量的变化,以下是H2与Cl2反应的能量变化示意图,下列说法正确的是A氯化氢分子的电子式:B该反应既是氧化还原反应又是放热反应C形成1 mol HCl键要吸收431 kJ的能量D反应物断键时吸收的能量大于产物形成化学键时释放的能量二、非选择题,共5小题16(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0g N2H4 在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热
8、量624kJ(25时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是_。(2)肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20% 30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是_;负极的电极反应式是_;(3)传统制备肼的方法,是以NaClO氧化NH3,制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式为_17人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。以下各种电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息填空:(1)铅蓄电池在放电时起原电池作用,放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。负极反应式为_。(2)铁、铜、铝是生活中使用广泛的
9、金属,FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,其反应过程的离子方程式为_,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为_。(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为_。A铝片、铜片 B铜片、铝片 C铝片、铝片 D铜片、铜片(4)写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式:_。18为了验证化学反应是放热反应,某同学设计了如图所示装置。向盛有Na2O(s)的试管中滴加稀盐酸。回答下列问题:(1)图中能说明该反应是放热反应的现象是_。(2)图中能正确表示该反应过程中能量变化的是_(填“A”或“B”)。(3)下列过程的能量变化与上述反
10、应一致的是_(填序号)。将胆矾加热至其变为白色粉末浓硫酸稀释乙醇燃烧碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳向硝酸中滴加氢氧化钠溶液干冰的升华(4)已知:H=-151.2 kJ/mol,H=-57.3 kJ/mol。写出题干中反应的热化学方程式:_。19(1) 已知: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H1 = akJ/mol;CO(g) + H2O (g)=CO2(g) + H2 (g) H2 = bkJ/mol;2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) H3 = ckJ/mol;反应CO2(g)+ CH4(g)=2CO(g) + 2H2(g) 的H = _kJ/m
11、ol;(2) 科学家用氮化镓材料与铜组装如图10的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。写出铜电极表面的电极反应式_。为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量_ (选填“盐酸”或“硫酸”)。(3) 天然气中的H2S 杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式_。(4) 将甲烷和硫反应可以制备CS2,其流程如图11所示:写出发生反应1的化学反应方程式_。反应1产生两种含硫的物质,为了提高CS2的产率,设计反应2和3实现硫单质循环利用,实验时需对反应1出来的气体分流,则进入反应2
12、 和反应3 的气体物质的量之比为_。当反应1中每有1molCS2生成时,反应2中需要消耗O2的物质的量为_。20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)H989.2 kJmol1,有关键能数据如下表:化学键SiOO=OSiSi键能/kJmol1x498.8176已知1 mol Si中含2 mol SiSi键,1 mol SiO2中含4 mol SiO键,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
13、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_。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)H240.4 kJmol1,生成的HCl通入100 mL 1 molL1的NaOH溶液恰好反应,则反应过程中_(填“吸收”或“释放”)的热量为_kJ。参考答案1B【解析】试题分析:A. :是电解池,把电能转变成化学能;是原电池,
14、把化学能转变成电能,错误;B.是电解池,阳极4OH-4e- = 2H2O,阴极2H+2= H2,相当于电解水,硫酸浓度增大;是原电池,负极上锌失电子生成锌离子进入溶液,正极上氢离子得电子生成氢气,硫酸浓度减小;C. 是电解池,两极是阴极和阳极,是原电池,两极是正极和负极,错误;D. H+向阳极极移动,H+向正极移动,错误。考点:考查原电池、电解池原理。2C【解析】A项中,CaO与H2O反应放热;锌粒和硫酸反应放热。B项中,稀释浓硫酸是放热过程,但不是化学反应;金属或金属氧化物熔化为吸热过程,也不是化学反应。C项中,氨水与醋酸反应放热;CO2与C的反应为吸热反应。D项中,煅烧石灰石发生的为吸热反
15、应;化石燃料的燃烧为放热反应。3D【详解】A. 打开K,Fe直接与CuCl2溶液反应生成Cu,所以铁棒上有紫红色物质析出,故A正确;B. 闭合K,形成原电池,Fe作负极、碳棒作正极,溶液中的Cu2+在正极上得电子生成Cu,所以碳棒表面发生的电极反应为Cu2+2e-=Cu,碳棒上有紫红色固体析出,故B正确;C. 闭合K,溶液中的Cu2+在正极上得电子生成Cu,所以碳棒表面发生的电极反应为Cu2+2e-=Cu,故C正确;负极反应:Fe-2e-=Fe2+,正极反应:Cu2+2e-=Cu,当电路中有0.3NA个(0.3mol)电子通过时,负极减少0.15molFe(质量为8.4g),正极增加0.15m
16、olCu(质量为9.6g),所以理论上碳棒与铁棒的质量差为18g,故D错误。4A【详解】H2、CO按31比例组成的混合物2mol,则氢气是1.5mol,CO是0.5mol。其中氢气燃烧放出的热量是1.5akJ,所以0.5molCO燃烧放出的热量是bkJ1.5akJ,则CO的燃烧热是(2b-3a)kJ/mol,答案选A。5A【分析】据盖斯定律,热化学方程式可进行加减运算。【详解】将“已知”和“所求”热化学方程式编号:Hg(l)+1/2O2(g)=HgO(s) H1=a kJmol1Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) H2=b kJmol1Zn(s)HgO(s) ZnO(s)Hg(l) H
17、3 因=,则H3=H2H1=(b kJmol1)(a kJmol1)=(ba) kJmol1。本题选A。6B【详解】A在制备蒸馏水的过程中,冷凝水应该从下方进入从上方排出,故A错误;B在制备氢氧化铁胶体时,将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,继续加热至溶液呈红褐色,不能搅拌,故B正确;C电镀过程中,铁钥匙应该作阴极,即连接电源的负极,故C错误;D在用简易装置进行中和热测定时,需要用环形玻璃棒进行搅拌,故D错误。故选B。7A【详解】A电池工作时,电极A是氨气中氮化合价升高变为氮气,失去电子,为负极,根据原电池离子“同性相吸”,得出OH向负极即电极A移动,故A正确;B根据前面分析,A为负极,B为正极,因此
18、电子由电极A经外电路流向电极B,故B错误;C该电池工作时,1个NH3变为氮气,失去3个电子,在标注状况下,每消耗22.4 L NH3即1mol转移3 mol电子,故C错误;D电极B上发生的电极反应为O22H2O4e4 OH,故D错误。综上所述,答案为A。8C【详解】A. 放电时,熔融Na发生氧化反应,电极A为负极,A项错误;B. 充电时,电极A为阴极,电极B为阳极,电解池中阳离子从阳极向阴极迁移,B项错误;C. 充电时,阳极上Sx2-失电子,发生氧化反应,电极反应式为Sx2-2e=xS,C项正确;D. 该电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠分别作为两个电极的反应物,因此该电池工作时应保证Na、S
19、均为熔融状态,而25 左右时Na、S均为固态,D项错误;正确答案是C。9B【解析】试题分析:铁的金属性强于Pt的,所以铁是负极,Pt是正极。又因为溶液显碱性,所以属于铁的吸氧腐蚀,因此选项B正确,其余都是错误的,答案选B。考点:考查原电池的有关判断点评:在判断原电池的正负极时,一般主要是依据金属性的强弱,即较活泼的金属作负极,不活泼的金属作正极,据此可以判断。而电极反应式的书写还需要依据电解质溶液。10D【详解】ANa2O2固体在阳离子为钠离子,阴离子为过氧根离子,则Na2O2固体中阳离子与阴离子的个数比为2:1,故A错误;BNa投入饱和Na2CO3溶液,钠与水反应,溶剂减少,则碳酸钠析出,溶
20、液质量可减少,故B错误;C钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,则不能用CO2灭火,应选沙土扑灭,故C错误;D未使用的钠应放回原瓶,因钠与水、氧气均反应,且放热,存在安全隐患,一般剩余的药品不能放回原瓶,故D正确;答案选D。11C【详解】A. 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,Fe作负极,负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,错误;B. 由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,Al为负极,负极反应式为:Al-3e-=Al3+,错误;C. 由Al、Mg、NaOH溶液组成原电池,Al作负极,负极反应式为:Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O,正确;D. 由Al、Cu、浓硝酸组成的
21、原电池中,Cu作负极,负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+,错误。故选C。【点睛】判断原电池的正负极时,我们通常比较两电极材料的活动性,确定相对活泼的金属电极作负极。如果我们仅从金属的活动性进行判断,容易得出错误的结论。如C、D选项中,我们会错误地认为C中Mg作负极,D中Al作负极。实际上,我们判断正负电极时,不是看金属的活动性,而是首先看哪个电极材料能与电解质溶液发生反应,若只有一个电极能与电解质溶液发生反应,则该电极为负极;若两电极材料都能与电解质发生反应,则相对活泼的电极为负极。12B【详解】A.;,由于反应可逆,甲容器中反应实际放出的热量小于197 kJ,故 ,故A错误;B.在体积不变
22、的情况下,加入氦气对平衡移动没有影响,乙和丙容器中平衡状态相同,故 ,故B正确;C.甲和乙装置相比,甲的投料增加,相当于在乙的基础上增大压强,平衡正向移动,SO2的转化率甲大于乙,故,故C错误;D.乙和丙容器中平衡状态相同,能量变化相同,由C项知,则H12H3,该反应为放热反应,焓变为负值,所以H1H3,故D错误;故选B。13B【解析】试题分析:A、燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧放出的热量,方程式中一氧化碳为2摩尔,故错误;B、石墨比金刚石稳定,说明石墨的能量低,则金刚石变石墨为放热的,故正确;C、有些放热反应也需要加热,故错误;D、反应为可逆的,1摩尔二氧化硫不能完全反应,故错误。考点:燃烧
23、热的定义,物质的能量与稳定性的关系,反应热和条件的关系14B【解析】试题分析:物质在气态时含有的能量比液态时多,所以等物质的量的甲烷燃烧产生气体水放出的热量少,所以Q1Q2;反应放出的热量越多,反应热就越小,所以H1H2。则H1H2,故选项B正确。考点:考查反应热的判断的知识。15B【详解】AHCl是共价化合物,其电子式为。故A说法错误;B根据提供的数据,化学键断裂吸收的能量为679kJ,形成化学键放出的能量为862kJ,吸收热量小于放出热量,故该反应为放热反应,另外该反应是有单质参加的化合反应,属于氧化还原反应,则B说法正确;C形成1 mol HCl键要放出431 kJ的能量,则C说法错误;
24、D化学键断裂吸收的能量为679kJ,形成化学键放出的能量为862kJ,吸收热量小于放出热量,则D说法错误;本题答案B。16N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H =624 kJ/mol O2+2H2O+4e=4OH N2H4+4OH4e=4H2O+N2 ClO+2NH3=N2H4+Cl+H2O 【详解】(1)32.0g N2H4 的物质的量为1mol,1mol N2H4(l)在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25时),热化学方程式是N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H =624 kJ/mol;正确答案:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)
25、+2H2O(l) H =624 kJ/mol。(2)肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20% 30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时:肼在负极失电子发生氧化反应,极反应为:N2H4+4OH4e=4H2O+N2;氧气在正极得电子,发生还原反应,极反应为:O2+2H2O+4e=4OH;正确答案:O2+2H2O+4e=4OH ;N2H4+4OH4e=4H2O+N2。(3)NaClO具有氧化性,能够把NH3氧化为肼,NaClO本身被还原为氯化钠,离子反应方程式:ClO+2NH3=N2H4+Cl+H2O;正确答案:ClO+2NH3=N2H4+Cl+H2O。17Pb+SO-2e-=PbSO4
26、 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ Cu B Al+4OH-3e-=AlO+2H2O 【详解】(1) 依据反应的总电池反应,反应中Pb元素化合价升高的在负极失电子发生氧化反应,其电极反应为:Pb+ SO-2e-=PbSO4;(2) Fe3+有强氧化性,能把金属铜氧化成铜离子,自身被还原成 Fe2+,反应方程式为2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,设计成原电池时,Cu在负极上发生氧化反应;(3) 将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,铝钝化,所以Cu失电子作负极,Cu-2e-=Cu2+,一组插入烧碱溶液中,Cu与氢氧化钠不反应,Al失电子作负极,故选:B;(4)碱性条件下,Al失电子生成偏
27、铝酸根离子,其电极反应为:Al+4OH-3e-= AlO+2H2O。18U形管甲处液面下降,乙处液面上升 B H=-265.8 kJ/mol。 【详解】(1)图中若能说明反应是放热反应的,可通过广口瓶中盛有一定量的气体,气体体积受热膨胀,会将U形管中的液体向外压,则U形管现象是:甲处液面下降,乙处液面上升;(2)A图表示反应物的能量比生成物低,相应反应是吸热反应,与该反应是放热反应不符合;而B图中反应物的能量比生成物的高,发生反应放出热量,反应是放热反应,与该反应的热效应相吻合,故图中能正确表示该反应过程中能量变化的是B;将胆矾加热至其变为白色粉末,发生变化吸收热量,与上述能量变化不符合,不符
28、合题意;浓硫酸稀释放出大量热量,与上述能量变化不符合,符合题意;乙醇燃烧放出大量的热量,与上述能量变化相符合,符合题意;碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳,发生反应吸收热量,与上述能量变化不符合,不符合题意;向硝酸中滴加氢氧化钠溶液,发生中和反应放出大量的热量,与上述能量变化相符合,符合题意;干冰的升华需吸收大量热量,与上述能量变化不符合,不符合题意;综上所述可知:变化过程与上述能量吻合的是;(4)已知:H=-151.2 kJ/mol,H=-57.3 kJ/mol根据盖斯定律,将+2,整理可得热化学方程式:H=-265.8 kJ/mol。19 a+2b-2c CO2+8e-+8H+=CH4+
29、2H2O 硫酸 2NH4HS+O2=2S+2NH3H2O CH4+4S=CS2+2H2S 1:2 1mol【解析】试题分析:本题考查盖斯定律的应用,电极反应式的书写,指定情境下方程式的书写,含S化合物之间的转化,物质的量应用于化学方程式的计算。(1)将反应编号,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H1=akJ/mol(式)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)H2=bkJ/mol(式)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H3=ckJ/mol(式)应用盖斯定律,将式+式2-式2,得CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)H=(a+2b-2c)
30、kJ/mol。(2)根据装置图中电子的流向和物质的流向,Cu电极表面上CO2得电子被还原成CH4,CO2中C元素的化合价为+4价,CH4中C元素的化合价为-4价,1molCO2得8mol电子生成1molCH4,结合质子交换膜,Cu电极表面的电极反应式为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O。GaN材料上的电极反应式为:4OH-4e-=O2+2H2O。为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量硫酸,不能加入盐酸,若加入盐酸,放电能力:Cl-OH-,GaN表面Cl-优先放电产生Cl2。(3)根据题意,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,即NH4HS溶液与空气
31、作用生成S和氨水,再生反应的化学方程式为:2NH4HS+O2=2S+2NH3H2O。(4)由流程知,反应1的反应物为CH4和S,反应1产生两种含硫的物质,生成物为CS2和H2S;生成的H2S一部分与过量O2作用发生反应2生成SO2,反应2生成的SO2与另一部分H2S发生反应3生成S,S循环利用。反应1的化学方程式为:CH4+4S=CS2+2H2S。反应2的化学方程式为:2H2S+3O2=2SO2+2H2O;反应3的化学方程式为:2H2S+SO2=3S+2H2O;为了充分利用S,进入反应2和反应3的气体物质的量之比为1:2。根据反应,反应1中每有1molCS2生成,同时生成2molH2S,2mo
32、lH2S中进入反应2的为2mol=mol,则反应2消耗的O2为n(H2S)=1mol。20460 光(或太阳) 电 D 吸收 6.01 【详解】(1)、1mol晶体硅中含有2molSiSi,1molSiO2中含有4molSiO,1molO2中含有1molO=O,根据Si(s)+O2(g)=SiO2(s)H=989.2kJmol1,则反应焓变H=2176 kJmol1+498.8 kJmol14x=989.2 kJmol1,解得x=460 kJmol1,故答案为460;(2)、硅光电池把太阳能转化为电能,故答案是:光(或太阳能); 电。(3)、A.硅常温下为固体,性质较稳定,便于贮存,较为安全,
33、故A正确;B. 硅在自然界中含量丰富,主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在,且可再生,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,容易得到有效控制,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,所以不能使硅的生产耗能降低,故D错误。故答案为D;(4)、根据题中所给方程式可知,该反应为吸热反应,所以在制备纯硅的过程中吸收热量;通入100mL1molL1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为0.1mol,设反应吸收的热量为x,2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g) H=+240.4kJmol14240.40.1x解得x=6.01kJ,故答案为吸收;6.01。