题目内容
【题目】从硅的氧化物可以制取硅单质，主要化学反应如下：粗硅的制取：
由粗硅制纯硅(常用方法)：Si(粗)＋2Cl2
SiCl4 SiCl4＋2H2
Si(纯)＋4HCl
根据以上反应，回答下列问题。
（1）在制取粗硅的反应中，焦炭的作用是什么___？
（2）在由粗硅制纯硅的反应中，氯气(Cl2)与Si的反应属于什么类型的反应___？SiCl4与H2的反应属于什么类型的反应___？H2的作用是什么___？
（3）在半导体工业中有这样一句行话：“从沙滩到用户”，你是如何理解的___？
【答案】还原剂 化合反应 置换反应 还原剂 利用沙滩中的SiO2制成用户中需要的光导纤维(SiO2)，半导体材料(Si)
【解析】
（1）根据反应中元素化合价变化判断C的作用；
（2）根据反应方程式及四种基本反应类型的概念判断其反应类型；根据元素化合价变化判断氢气的作用；
（3）从沙滩到用户，经历了硅的冶炼和提纯。
（1）粗硅的制取：SiO2（石英砂）+2C（焦炭）
Si（粗）+2CO↑中，C化合价从0变为+2，化合价升高被氧化，为还原剂，
故答案为：还原剂；
（2）Cl2与Si反应生成四氯化硅，该反应属于化合反应；SiCl4与H2反应生成硅单质和氯化氢，该反应属于置换反应，该反应中氢气化合价升高被氧化，为还原剂，
故答案为：化合反应；置换反应；还原剂；
（3）从沙滩到用户，经历了硅的冶炼和提纯，硅的冶炼的化学方程式：SiO2 +2C=Si+2CO↑，硅的提纯的化学方程式：Si（粗）+2Cl2=SiCl4 ，SiCl4+2H2=Si（纯）+4HCl，故答案为：从沙滩到用户，经历了硅的冶炼和提纯，利用沙滩中的SiO2制成用户中需要的光导纤维(SiO2)，半导体材料(Si)。
【题目】天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质 | C2H6(g) | C2H4(g) | H2(g) |
燃烧热ΔH/( kJ·mol1) | -1560 | -1411 | -286 |
①ΔH=_________kJ·mol1。
②提高该反应平衡转化率的方法有_________、_________。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(2)高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4
C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为：r=k×
，其中k为反应速率常数。
①设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r2，则r2=_____ r1。
②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_________。
A．增加甲烷浓度，r增大 B．增加H2浓度，r增大
C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小
(3)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：
①阴极上的反应式为_________。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗的CH4和CO2体积比为_________。
