17.硅是带来人类文明的重要元素之一,从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹.
(1)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定.工业上可以采用化学气相沉积法,在H2的保护下,使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面,写出该反应的化学方程式3SiCl4+2N2+6H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si3N4+12HCl;
(2)一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅.一种合成氮化硅的工艺主要流程如图:

①净化N2和H2时,铜屑的作用是除去原料气中的氧气;硅胶的作用是除去生成的水蒸气;
②在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)═Si3N4(s)△H=-727.5kJ/mol,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度该反应为放热反应,防止局部过热,导致硅熔化熔合成团,阻碍与N2的接触;体系中要通入适量的氢气是为了将体系中的氧气转化为水蒸气,而易被除去(或将整个体系中空气排尽);
③X可能是硝酸(选填:“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”).
(3)工业上可以通过如图2所示的流程制取纯硅:
①个制备过程必须严格控制无水无氧.SiHCl3遇水剧烈反应,写出该反应的化学方程式SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl;
②假设每一轮次制备1mol纯硅,且生产过程中硅元素没有损失,反应Ⅰ中HCl的利 用率为90%,反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%.则在第二轮次的生产中,补充投入HCl和H2的物质的量之比是5:1.
16.近年来,我国多地频现种种极端天气,二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫是导致极端天气的重要因素.
(1)活性炭可用于处理大气污染物NO,在1L恒容密闭容器中加入0.100mol NO和2.030mol固体活性炭(无杂质),生成气体E和气体F.当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表:
活性炭NOEF
T12.0000.0400.0300.030
T22.0050.0500.0250.025
①结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式C+2NO?N2+CO2
②上述反应的平衡常数表达式K=$\frac{c({N}_{2})c(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)}$,根据上述信息判断,T1和T2的关系是C;
A.T1>T2B.T1<T2C.无法比较
③在T1℃下反应达到平衡后,下列措施能改变NO的转化率的是cd;
a.增大c(NO)   b.增大压强  c.升高温度   d.移去部分F
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得H2,具体流程如图1所示

①用离子方程式表示反应器中发生的反应SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是HI分解为可逆反应,及时分离出产物H2,有利于反应正向进行;
(3)开发新能源是解决大气污染的有效途径之一.直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示
通过a气体的电极是原电池的负极(填“正”或“负”),b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.
 0  154300  154308  154314  154318  154324  154326  154330  154336  154338  154344  154350  154354  154356  154360  154366  154368  154374  154378  154380  154384  154386  154390  154392  154394  154395  154396  154398  154399  154400  154402  154404  154408  154410  154414  154416  154420  154426  154428  154434  154438  154440  154444  154450  154456  154458  154464  154468  154470  154476  154480  154486  154494  203614 

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