多晶硅是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要原料.(1)由石英砂可制取粗硅,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:SiO2(s)
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 09:15:31
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多晶硅是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要原料.(1)由石英砂可制取粗硅,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:SiO2(s)【專家解說】:(1)①Ⅰ、SiO2(s)+C(s)=SiO(g)+CO(g)
【專家解說】:(1)①Ⅰ、SiO2(s)+C(s)=SiO(g)+CO(g)△H=a KJ?mol-1
Ⅱ、2SiO(g)=Si(s)+SiO2(s)△H=b KJ?mol-1
由蓋斯定律可知,Ⅰ×2+Ⅱ得SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g),故△H=(2a+b)KJ?mol-1,
故答案為:2a+b;
②SiO與NaOH溶液反應(yīng),反應(yīng)物為:SiO、NaOH,產(chǎn)物為Na2SiO3,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,氫氧化鈉前系數(shù)為2,根據(jù)氫原子守恒產(chǎn)物為氫氣,所以化學(xué)反應(yīng)方程式為:SiO+2NaOH=Na2SiO3+H2↑,
故答案為:SiO+2NaOH=Na2SiO3+H2↑;
(2)①兩種反應(yīng)物,增加其中一種,另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大,自身的轉(zhuǎn)化率反而減小,橫坐標(biāo)表示氫氣的量增多,所以縱坐標(biāo)表示的轉(zhuǎn)化率提高應(yīng)為SiHCl3,
故答案為:SiHCl3;
②當(dāng)n(H2)n(SiHCl3)一定時,溫度越高,SiHCl3的轉(zhuǎn)化率高,即反應(yīng)進行的程度大,所以高溫時的化學(xué)平衡常數(shù)大,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大,即K(1150℃)>K(950℃);
故答案為:>;
(3)①此題類似于電解精煉銅的原理,用粗銅作為陽極,從圖示知,H-移向陽極生成SiH4,電極反應(yīng)式為Si+4H--4e-=SiH4↑,
故答案為:Si+4H--4e-=SiH4↑;
②n(Si):n(N)=60%28:40%14=3:4,化學(xué)式為Si3N4,
故答案為:Si3N4.
Ⅱ、2SiO(g)=Si(s)+SiO2(s)△H=b KJ?mol-1
由蓋斯定律可知,Ⅰ×2+Ⅱ得SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g),故△H=(2a+b)KJ?mol-1,
故答案為:2a+b;
②SiO與NaOH溶液反應(yīng),反應(yīng)物為:SiO、NaOH,產(chǎn)物為Na2SiO3,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,氫氧化鈉前系數(shù)為2,根據(jù)氫原子守恒產(chǎn)物為氫氣,所以化學(xué)反應(yīng)方程式為:SiO+2NaOH=Na2SiO3+H2↑,
故答案為:SiO+2NaOH=Na2SiO3+H2↑;
(2)①兩種反應(yīng)物,增加其中一種,另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大,自身的轉(zhuǎn)化率反而減小,橫坐標(biāo)表示氫氣的量增多,所以縱坐標(biāo)表示的轉(zhuǎn)化率提高應(yīng)為SiHCl3,
故答案為:SiHCl3;
②當(dāng)n(H2)n(SiHCl3)一定時,溫度越高,SiHCl3的轉(zhuǎn)化率高,即反應(yīng)進行的程度大,所以高溫時的化學(xué)平衡常數(shù)大,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大,即K(1150℃)>K(950℃);
故答案為:>;
(3)①此題類似于電解精煉銅的原理,用粗銅作為陽極,從圖示知,H-移向陽極生成SiH4,電極反應(yīng)式為Si+4H--4e-=SiH4↑,
故答案為:Si+4H--4e-=SiH4↑;
②n(Si):n(N)=60%28:40%14=3:4,化學(xué)式為Si3N4,
故答案為:Si3N4.
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