Question

【题目】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·mol1

3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2= 30 kJ·mol1

则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJ·mol1。

(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____________、___________。

Answer 1

【答案】2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl +114 22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度)

【解析】

（1）该反应为非氧化还原反应，由原子守恒进行配平即可；

（2）根据盖斯定律，书写热化学方程式；

（3）①依据图像可以看出，343 K时反应的平衡转化率，用三段式法求算平衡常数；

②从影响速率条件和外界条件对平衡移动的影响分析；

（1）由题中信息可知，该反应为非氧化还原反应，由原子数目守恒进行配平，方程式为；

本题答案为：；

（2）2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1= +48 kJ·mol1

3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2= 30 kJ·mol1 ②，可得目标反应方程式，

本题答案为：+114

（3）根据图像可知，斜率越大，反应速率越大，可以得知a点所在线为343K，b点所在线为343K，读图343K时；α=22%，；

设的起始浓度为，根据“三段式”得：

2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)

起始浓度 c 0 0

变化浓度 0.22c 0.11c 0.11c

平衡浓度 0.78c 0.11c 0.11c

所以。

本题答案为：22 0.02；

②欲提高SiHCl3的转化率，需使平衡向正反应方向移动，可以通过及时移去产物的方式来提高SiHCl3的转化率；缩短达到平衡的时间，即加快反应速率，可通过改进催化剂、增大反应物浓度、压缩体积等方式来实现；

本题答案为：及时移去产物 ，改进催化剂 ，提高反应物压强(浓度)。