Question

回答锂元素的几个问题：

(1)锂的密度为0.53 g·cm^-3，是自然界中最轻的金属，1 kg锂燃烧可放出42998 kJ的热量，将1 kg锂通过热核反应放出的能量相当于两万吨优质煤的燃烧。写出金属锂燃烧的热化学方程式________________________________。根据锂的这些性质，你设想出锂可有哪方面的主要用途？_______________________________________________________。

(2)锂的一种同位素⁶Li捕捉低速中子（）的能力很强，因此可用于控制_____________的速率；已知1 mol⁶Li在原子核反应堆中用中子照射后可以得到等物质的量的氚，写出该热核反应方程式_________________________________。

Answer 1

(1)4Li（s）+O₂（g）====2Li₂O（s）；ΔH=-1193.8 kJ·mol^-1

作为火箭燃料的金属之一，或用锂或锂的化合物制成固体燃料替代固体推进剂

(2)铀及核反应堆中核反应 

解析：本题考查学生正确领会信息和灵活运用所给信息的能力，同时考查了正确书写热化学方程式的能力。

(1)根据题给信息：1 kg 锂的物质的量为：

=144.09 mol（6.94 g·mol^-1为锂的摩尔质量），则每摩尔锂燃烧可放出热量为：

42998 kJ/144.09 mol=298.4 kJ·mol^-1

    根据锂燃烧的化学方程式4Li+O₂====2Li₂O，该反应的ΔH=-（4×298.4 kJ·mol^-1）=-1193.6 kJ·mol^-1（因反应放热，故ΔH为负），即4Li（s）+O₂（g）====2Li₂O（s）；ΔH=-1193.8 kJ·mol^-1。

    关于锂的用途，根据锂是自然界中最轻的金属，其发生热核反应时1 kg锂释放出的能量相当于燃烧两万吨优质煤，不难联想其单质或化合物可作为火箭、导弹、宇宙飞船的推动力的固体燃料。

（2）据题给信息：⁶Li捕捉低速中子的能力很强，由于慢中子能引发、、的核裂变，、是当前最常用的核燃料，因此锂可用于控制铀及核反应堆中核反应发生的速率。

据已知条件：1 mol  ⁶Li在核反应堆用中子照射后可得1 mol，据质子、中子在核反应前后守恒关系，不难推测出还应形成1 mol。