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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/mol
2C(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:

反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為
SiHCl3+H2
1373
1453
K
Si+3HCl
SiHCl3+H2
1373
1453
K
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:
溫度/K 323 343 400
平衡常數(shù) 0.01 0.02 1

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=k?
x
S
i
HC
l
3
2,v=k?
x
S
i
H
2
C
l
2
?
x
S
i
C
l
4
,k、k分別為正,逆向反應(yīng)速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),M點(diǎn)的
v
v
=
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。

①圖中已達(dá)到平衡的點(diǎn)是
D
D
。
②B點(diǎn)的v
小于
小于
(填“大于”、“小于”或“等于”)D點(diǎn)的v

【答案】2C(s)+SiO2(s)=Si(s)+2CO(g)ΔH=+690kJ/mol;高溫;SiHCl3+H2
1373
1453
K
Si+3HCl;>;X;0.64;0.1;D;小于
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:5引用:3難度:0.7
相似題
  • 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=
     
    kJ?mol-1。
    (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
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算)Pa2
    ②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號(hào))。
    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
     
    ,一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     

    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)=
     
    mol/L,反應(yīng)開(kāi)始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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