工業(yè)硅是我國(guó)有色金屬行業(yè)的重要組成部分,其細(xì)分產(chǎn)品主要分為單晶硅、多晶硅、有機(jī)硅和合金硅,其下游應(yīng)用已經(jīng)滲透到國(guó)防軍工,信息產(chǎn)業(yè),新能源等相關(guān)行業(yè)中,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有特殊的地位,是新能源,新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的重要材料,展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。
(1)已知反應(yīng)a:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH1=-221.0kJ?mol-1
反應(yīng)b:2Si(s)+O2(g)=SiO2(g)ΔH2=-911.0kJ?mol-1
①寫出工業(yè)上用過(guò)量碳與SiO2(s)制備粗硅的熱化學(xué)方程式:2C(s)+SiO2(s)=Si(s)+2CO(g)ΔH=+690kJ/mol2C(s)+SiO2(s)=Si(s)+2CO(g)ΔH=+690kJ/mol,在 高溫高溫(填“高溫”或“低溫”)下利于該反應(yīng)進(jìn)行。
②粗硅中主要含有Si、焦炭、SiO2,工業(yè)上可以通過(guò)如圖所示流程制取純硅:
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202311/261/4f5cc55e.png)
反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為 SiHCl3+H2 1373~1453K Si+3HClSiHCl3+H2 1373~1453K Si+3HCl。
(2)硅烷法制備多晶硅的核心反應(yīng)是SiHCl3的歧化:2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH2=QkJ?mol-1,在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。
已知:
1373
~
1453
K
1373
~
1453
K
溫度/K | 323 | 343 | 400 |
平衡常數(shù) | 0.01 | 0.02 | 1 |
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202311/261/4544e4fc.png)
①該反應(yīng)的ΔH
>
>
(填“>”或“<”)0;代表343K的曲線是 X
X
(填“X”或“Y”)。②反應(yīng)速率v正=k正?
x
S
i
HC
l
3
x
S
i
H
2
C
l
2
?
x
S
i
C
l
4
v
正
v
逆
0.64
0.64
(填數(shù)值)。③400K下,向一容積為2L的恒容容器中通入0.3mol SiH2Cl2和0.3molSiCl4發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡SiHCl3的濃度為
0.1
0.1
mol?L-1。(3)冷氫化技術(shù)是國(guó)內(nèi)多晶硅技術(shù)開(kāi)發(fā)的核心。在催化劑作用下,將SiCl4氫化為SiHCl3:起始反應(yīng)物投料相同,不同溫度下在某恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)ΔH<0,反應(yīng)相同時(shí)間后測(cè)得SiCl4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。
![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202311/261/64302a68.png)
①圖中已達(dá)到平衡的點(diǎn)是
D
D
。②B點(diǎn)的v逆
小于
小于
(填“大于”、“小于”或“等于”)D點(diǎn)的v正。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;硅的性質(zhì)及用途;熱化學(xué)方程式;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;二氧化硅的性質(zhì)及用途;化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】2C(s)+SiO2(s)=Si(s)+2CO(g)ΔH=+690kJ/mol;高溫;SiHCl3+H2 Si+3HCl;>;X;0.64;0.1;D;小于
1373
~
1453
K
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:5引用:3難度:0.7
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3