三氯氢硅(SiHCl3)是光伏产业的一种关键化学原料，制备反应的方程式为Si(s)＋3HC...

三氯氢硅(SiHCl3)是光伏产业的一种关键化学原料，制备反应的方程式为Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)，同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为0.05 MPa时，分别改变进料比[n(HCl)∶n(Si)]和反应温度，二者对SiHCl3产率影响如图所示。下列说法正确的是

A. 降低压强有利于提高SiHCl3的产率

B. 制备SiHCl3的反应为放热反应

C. 温度为450 K，平衡常数：K(x)＞K (y)＞K (z)

D. 增加HCl的用量，SiHCl3的产率一定会增加

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将粗硅转化成三氯硅烷（SiHCl3），进一步反应也可以制得粗硅。其反应为：SiHCl3（g）＋H2（g）Si（s）＋3HCl（g）。不同温度下，SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比（反应初始时各反应物的物质的量之比）的变化关系如图所示。下列说法正确的是

A. 该反应是放热反应

B. 横坐标表示的投料比应该是

C. 该反应的平衡常数随温度升高而增大

D. 实际生产中为提高SiHCl3的利用率，可以适当增大压强

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工业上制备高纯度硅的反应为：SiHCl3＋H2 Si＋3HCl，该反应属于

A. 置换反应　　 B. 分解反应　　 C. 化合反应　　 D. 复分解反应

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三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇水气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式___。

(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：

2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)　　　　 ΔH1=48kJ·mol-1

3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)　　 ΔH2=-30kJ·mol-1

则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=___kJ·mol-1。

(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

①343K时反应的平衡转化率α=___%。

②比较a、b处反应速率大小：va___vb(填“大于”“小于”或“等于”)。

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三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式_______________________________。

(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应：

2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g)　 ΔH1= +48 kJ·mol−1

3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3 (g)　 ΔH2= −30 kJ·mol−1

则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJ·mol−1。

(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

①343 K时反应的平衡转化率α=_________%。平衡常数K343 K=__________(保留2位小数)。

②在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是___________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有____________、___________。

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（18分）晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下：

①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

②粗硅与干燥HCl气体反应制SiHCl₃：Si＋3HCl　　　SiHCl₃＋Ｈ₂

③SiHCl₃与过量Ｈ₂在1000～1100℃反应制得纯硅。

已知SiHCl₃能与Ｈ₂Ｏ强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：

（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　。

（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl₃（沸点33.0℃）中含有少量SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点－84.7℃），提纯SiHCl₃采用的方法为：　　　　　　　　。

（3）用SiHCl₃与过量Ｈ₂反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：

①装置Ｂ中的试剂是　　　　　　，装置Ｃ中的烧瓶需要加热，其目的是：　　　　　　。

②反应一段时间后，装置Ｄ中观察到的现象是　　　　　，装置Ｄ不能采用普通玻璃管的原因是　　　　，装置Ｄ中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及　　　。

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是　　　　　　　

ａ．碘水    ｂ．氯水    ｃ．ＮaＯＨ溶液     ｄ．KSCN溶液    ｅ．Ｎa₂ＳＯ₃溶液

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制太阳能电池需要高纯硅，工业上用粗硅制高纯硅可通过以下反应实现：

①Si+3HCl(气) SiHCl3(气)+H2　　　 ②SiHCl3(气)+H2 Si+3HCl(气)

对上述两个反应的叙述错误的是

A.都是置换反应　　　　　　　　　　　　　　　　 B.都是氧化还原反应

C.反应中硅元素都被还原　　　　　　　　　　 D.都不是离子反应

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三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料，回答下列问题：

(1)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:

2SiHCl3(g) = SiH2Cl2(g) + SiCl4(g)　　 △H1 = +48 kJ/mol

4SiHCl3(g) = SiH4(g) + 3SiCl4(g) 　　 △H3 = +114 kJ/mol

则反应3SiH2Cl2(g) = SiH4(g) + 2SiHCl3(g)的△H=______________kJ/mol。

(2)对于反应2SiHCl3(g) = SiH2Cl2(g) + SiCl4(g)，采用合适的催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

①323 K时反应的平衡转化率ɑ =______%。比较a、b处反应速率大小：υa_____υb(填“>”、“<”、“=”)

②在343 K下：要提高SiHCl3平衡转化率，可采取的措施是_______，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_______。(两问均从下列选项中选择合适的选项填空)

A、增大反应物浓度

B、增大压强

C、及时将产物从体系分离

D、使用更高效的催化剂

③某温度(T K)下，该反应可使SiHCl3的平衡转化率达到30%，则该温度下的平衡常数KT K___K343 K(填“>”、“<”、“=”)，已知反应速率υ=υ正-υ逆=k正x2(SiHCl3)-k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算在该温度下当转化率为20%的时刻，υ正/υ逆=_____________(保留1位小数)。

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三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料，在催化剂作用下可发生反应：2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，在50 ℃和70 ℃时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列叙述正确的是

A.正反应方向为放热反应

B.反应速率大小：va ＜vb

C.70 ℃时，平衡常数K =

D.增大压强，可以提高SiHCl3的平衡转化率，缩短达平衡的时间

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三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料，在催化剂作用下可发生反应：2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，在50 ℃和70 ℃ K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

下列叙述不正确的是

A.该反应为吸热反应

B.反应速率大小：va ＞vb

C.70 ℃时，平衡常数K =0.112/0.782

D.增大压强，可以提高SiHCl3的平衡转化率，缩短达平衡的时间

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