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試題詳情
甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學方程式是
Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ/molSi（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ/mol。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為SiCl4+LiAlH4═SiH4+LiCl+AlCl3SiCl4+LiAlH4═SiH4+LiCl+AlCl3。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟，此反應采用一定量的PA100催化劑，在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉化率為24%24%。該反應是吸熱吸熱反應（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有改進催化劑；增大壓強或提高反應物濃度改進催化劑；增大壓強或提高反應物濃度。（答一種即可）
③比較a、b處反應速率的大?。簐a＞＞vb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù)，與反應溫度有關，x為物質的量分數(shù)，則在353.15K時k1k2=0.0250.025（保留3位小數(shù)）。
k
1
k
2
【答案】Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ/mol；SiCl4+LiAlH4═SiH4+LiCl+AlCl3；24%；吸熱；改進催化劑；增大壓強或提高反應物濃度；＞；0.025
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物LiAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應化學方程式。LiAlH4在化學反應中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應后得甲硅烷及兩種鹽。該反應的化學方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關鍵步驟，此反應采用一定量的PA100催化劑，在不同反應溫度下測得SiHCl3的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉化率為，該反應是反應（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應的速率常數(shù)，與反應溫度有關，x為物質的量分數(shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
2．在催化劑作用下，可逆反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示（已知：反應速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù)，x為物質的量分數(shù)）。下列說法錯誤的是（ ）發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．三氯氫硅（ SiHCl3）是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題：
對于反應2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）ΔH＞0，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343K時SHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。
（1）343K時反應的平衡轉化率a=%．平衡常數(shù)K343K=（保留2位小數(shù)）
（2）在343K下：要提高 SiHCl3轉化率，可采取的措施是；要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有
（3）比較a、b處反應速率大?。簐avb（填“大于”“小于”或“等于”）。已知平衡常數(shù)K=，v正=k正x2SiHCl3，v逆=k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù)，x為物質的量分數(shù)，計算a處k正k逆=a正a負（保留1位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：46引用：7難度：0.5
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