题目内容
多晶硅是太阳能光伏产业的重要原材料。
(1)由石英砂可制取粗硅，其相关反应的热化学方程式如下：
SiO2(s)＋C(s)=SiO(g)＋CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1
2SiO(g)=Si(s)＋SiO2(s) ΔH＝b kJ·mol－1
①反应SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
②SiO是反应过程中的中间产物。隔绝空气时，SiO与NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)的化学方程式为________________________________。
(2)粗硅提纯常见方法之一是先将粗硅与HCl制得SiHCl3，经提纯后再用H2还原：
SiHCl3(g)＋H2(g)
Si(s)＋3HCl(g)。
不同温度及不同
时，反应物X的平衡转化率关系如图所示。
①X是________(填“H2”或“SiHCl3”)。
②上述反应的平衡常数K(1 150 ℃)________K(950 ℃)(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)SiH4(硅烷)法生产高纯多晶硅是非常优异的方法。
①用粗硅作原料，熔融盐电解法制取硅烷原理如图所示，电解时阳极的电极反应式为_________________________________________。
②硅基太阳电池需用N、Si两种元素组成的化合物Y作钝化材料，它可由SiH4与NH3混合气体进行气相沉积得到，已知Y中Si的质量分数为60%，Y的化学式为________。
(1)由石英砂可制取粗硅，其相关反应的热化学方程式如下：
SiO2(s)＋C(s)=SiO(g)＋CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1
2SiO(g)=Si(s)＋SiO2(s) ΔH＝b kJ·mol－1
①反应SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
②SiO是反应过程中的中间产物。隔绝空气时，SiO与NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)的化学方程式为________________________________。
(2)粗硅提纯常见方法之一是先将粗硅与HCl制得SiHCl3，经提纯后再用H2还原：
SiHCl3(g)＋H2(g)
Si(s)＋3HCl(g)。不同温度及不同
时，反应物X的平衡转化率关系如图所示。①X是________(填“H2”或“SiHCl3”)。
②上述反应的平衡常数K(1 150 ℃)________K(950 ℃)(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)SiH4(硅烷)法生产高纯多晶硅是非常优异的方法。
①用粗硅作原料，熔融盐电解法制取硅烷原理如图所示，电解时阳极的电极反应式为_________________________________________。
②硅基太阳电池需用N、Si两种元素组成的化合物Y作钝化材料，它可由SiH4与NH3混合气体进行气相沉积得到，已知Y中Si的质量分数为60%，Y的化学式为________。
(1)①2a＋b ②SiO＋2NaOH=Na2SiO3＋H2↑
(2)①SiHCl3 ②>
(3)①Si＋4H＋－4e－=SiH4↑ ②Si3N4
(2)①SiHCl3 ②>
(3)①Si＋4H＋－4e－=SiH4↑ ②Si3N4
(1)①反应SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)可由第一个反应×2＋第二个反应得到，则ΔH＝(2a＋b)kJ·mol－1。②根据产物有硅酸钠及质量守恒得到反应的化学方程式为SiO＋2NaOH=Na2SiO3＋H2↑。(2)①根据图像，在温度不变的情况下，增大，X的平衡转化率增大，则X是SiHCl3。②当一定时，升高温度，SiHCl3的平衡转化率增大，则表明化学平衡常数K(1 150 ℃)>K(950 ℃)。(3)①电解时阳极发生氧化反应，粗硅失去电子，结合H－生成SiH4气体，则电极反应式为Si＋4H－－4e－=SiH4↑。②Si、N元素组成的化合物中Si的质量分数为60%，则
，即化学式为Si3N4。
增大，X的平衡转化率增大，则X是SiHCl3。②当一定时，升高温度，SiHCl3的平衡转化率增大，则表明化学平衡常数K(1 150 ℃)>K(950 ℃)。(3)①电解时阳极发生氧化反应，粗硅失去电子，结合H－生成SiH4气体，则电极反应式为Si＋4H－－4e－=SiH4↑。②Si、N元素组成的化合物中Si的质量分数为60%，则，即化学式为Si3N4。
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