Question

回答鋰元素的幾個問題：

(1)鋰的密度為0.53 g·cm^-3，是自然界中最輕的金屬，1 kg鋰燃燒可放出42998 kJ的熱量，將1 kg鋰通過熱核反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于兩萬噸優(yōu)質(zhì)煤的燃燒。寫出金屬鋰燃燒的熱化學(xué)方程式________________________________。根據(jù)鋰的這些性質(zhì)，你設(shè)想出鋰可有哪方面的主要用途？_______________________________________________________。

(2)鋰的一種同位素⁶Li捕捉低速中子（）的能力很強(qiáng)，因此可用于控制_____________的速率；已知1 mol⁶Li在原子核反應(yīng)堆中用中子照射后可以得到等物質(zhì)的量的氚，寫出該熱核反應(yīng)方程式_________________________________。

Answer 1

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

作為火箭燃料的金屬之一，或用鋰或鋰的化合物制成固體燃料替代固體推進(jìn)劑

(2)鈾及核反應(yīng)堆中核反應(yīng) 

解析：本題考查學(xué)生正確領(lǐng)會信息和靈活運(yùn)用所給信息的能力，同時考查了正確書寫熱化學(xué)方程式的能力。

(1)根據(jù)題給信息：1 kg 鋰的物質(zhì)的量為：

=144.09 mol（6.94 g·mol^-1為鋰的摩爾質(zhì)量），則每摩爾鋰燃燒可放出熱量為：

42998 kJ/144.09 mol=298.4 kJ·mol^-1

    根據(jù)鋰燃燒的化學(xué)方程式4Li+O₂====2Li₂O，該反應(yīng)的ΔH=-（4×298.4 kJ·mol^-1）=-1193.6 kJ·mol^-1（因反應(yīng)放熱，故ΔH為負(fù)），即4Li（s）+O₂（g）====2Li₂O（s）；ΔH=-1193.8 kJ·mol^-1。

    關(guān)于鋰的用途，根據(jù)鋰是自然界中最輕的金屬，其發(fā)生熱核反應(yīng)時1 kg鋰釋放出的能量相當(dāng)于燃燒兩萬噸優(yōu)質(zhì)煤，不難聯(lián)想其單質(zhì)或化合物可作為火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船的推動力的固體燃料。

（2）據(jù)題給信息：⁶Li捕捉低速中子的能力很強(qiáng)，由于慢中子能引發(fā)、、的核裂變，、是當(dāng)前最常用的核燃料，因此鋰可用于控制鈾及核反應(yīng)堆中核反應(yīng)發(fā)生的速率。

據(jù)已知條件：1 mol  ⁶Li在核反應(yīng)堆用中子照射后可得1 mol，據(jù)質(zhì)子、中子在核反應(yīng)前后守恒關(guān)系，不難推測出還應(yīng)形成1 mol。