题目内容
多晶硅生产工艺流程如下：
（1）粗硅粉碎的目的是______．分离SiHCl3（l）和SiCl4（l）的方法为______．
（2）900℃以上，H2与SiHCl3发生如下反应：SiHCl3（g）+H2（g）?Si（s）+3HCl（g）；△H＞0，其平衡常数表达式为K=______．为提高还原时SiHCl3的转化率，可采取的措施有______．
（3）该流程中可以循环使用的物质是______．
（4）SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应，可以制得SiHCl3，其化学方程式为______．
解：（1）固体表面积越大，化学反应速率越快，粗硅粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，充分反应；SiHCl3（l）和SiCl4（l）是互溶的液体，采用蒸馏的方法分离；
故答案为：增大接触面积，加快反应速率，充分反应；蒸馏；
（2）因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=
；
升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度，提高还原时SiHCl3的转化率，故答案为：升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度；
（3）由图示可知反应物有粗硅、HCl、H2；反应过程中生成物有：SiHCl3、H2、SiCl4、HCl，所以在反应物中和生成物中都有的物质是HCl、H2，所以流程中可循环使用的物质是HCl、H2；
故答案为：HCl、H2；
（4）SiCl4与上述流程中的硅和氢气发生化合反应，可以制得SiHCl3：3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3，故答案为：3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3；
分析：（1）根据固体表面积越大，化学反应速率越快；根据互溶的液体采用蒸馏的方法分离；
（2）根据平衡常数的概念；根据外界条件对平衡的影响；
（3）根据化学根据反应物中和生成物中都有的物质考虑；
（4）根据题目信息以及原子守恒来书写；
点评：本题涉及关硅和二氧化硅性质的综合题，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．
故答案为：增大接触面积，加快反应速率，充分反应；蒸馏；
（2）因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=
；升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度，提高还原时SiHCl3的转化率，故答案为：升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度；
（3）由图示可知反应物有粗硅、HCl、H2；反应过程中生成物有：SiHCl3、H2、SiCl4、HCl，所以在反应物中和生成物中都有的物质是HCl、H2，所以流程中可循环使用的物质是HCl、H2；
故答案为：HCl、H2；
（4）SiCl4与上述流程中的硅和氢气发生化合反应，可以制得SiHCl3：3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3，故答案为：3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3；
分析：（1）根据固体表面积越大，化学反应速率越快；根据互溶的液体采用蒸馏的方法分离；
（2）根据平衡常数的概念；根据外界条件对平衡的影响；
（3）根据化学根据反应物中和生成物中都有的物质考虑；
（4）根据题目信息以及原子守恒来书写；
点评：本题涉及关硅和二氧化硅性质的综合题，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．
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（10分）我国目前制备多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还
原法。由于三氯氢硅还原法具有一定优点，被广泛应用。其简化的工艺流程如图所示：
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（1）制备三氯氢硅的反应为：Si(s)＋3HCl(g) == SiHCl3(g)＋H2(g) ΔH=－210 kJ•mol-1。
伴随的副反应有：Si(s)＋4HCl(g) == SiCl4(g)＋2H2(g) ΔH=－241 kJ•mol-1。
SiCl4在一定条件下与H2反应可转化为SiHCl3，反应的热化学方程式为：
SiCl4(g)＋H2(g) == SiHCl3(g)＋HCl(g) ΔH= 。
（2）由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式为 。该生产工艺中可以循环使用的物质是 （至少写出两种）。
（3）由于SiH4具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法。工业上广泛采用的合成硅烷方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷，化学方程式是 ；整个制备过程必须严格控制无水，否则反应将不能生成硅烷，而是生成硅酸和氢气等，其化学方程式为 ；整个系统还必须与氧隔绝，其原因是 。