Question

【題目】三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題：

(1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體，遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等，寫出該反應(yīng)的化學方程式_______________________________。

(2)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：

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

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

則反應(yīng)4SiHCl3(g)=SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJ·mol1。

(3)對于反應(yīng)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323 K和343 K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示。

①343 K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=_________%。平衡常數(shù)K343 K=__________(保留2位小數(shù))。

②在343 K下：要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是___________；要縮短反應(yīng)達到平衡的時間，可采取的措施有____________、___________。

Answer 1

【答案】2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl +114 22 0.02 及時移去產(chǎn)物 改進催化劑 提高反應(yīng)物壓強(濃度)

【解析】

（1）該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，由原子守恒進行配平即可；

（2）根據(jù)蓋斯定律，書寫熱化學方程式；

（3）①依據(jù)圖像可以看出，343 K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，用三段式法求算平衡常數(shù)；

②從影響速率條件和外界條件對平衡移動的影響分析；

（1）由題中信息可知，該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，由原子數(shù)目守恒進行配平，方程式為；

本題答案為：；

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

3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2= 30 kJ·mol1 ②，可得目標反應(yīng)方程式，

本題答案為：+114

（3）根據(jù)圖像可知，斜率越大，反應(yīng)速率越大，可以得知a點所在線為343K，b點所在線為343K，讀圖343K時；α=22%，；

設(shè)的起始濃度為，根據(jù)“三段式”得：

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

起始濃度 c 0 0

變化濃度 0.22c 0.11c 0.11c

平衡濃度 0.78c 0.11c 0.11c

所以。

本題答案為：22 0.02；

②欲提高SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，需使平衡向正反應(yīng)方向移動，可以通過及時移去產(chǎn)物的方式來提高SiHCl3的轉(zhuǎn)化率；縮短達到平衡的時間，即加快反應(yīng)速率，可通過改進催化劑、增大反應(yīng)物濃度、壓縮體積等方式來實現(xiàn)；

本題答案為：及時移去產(chǎn)物 ，改進催化劑 ，提高反應(yīng)物壓強(濃度)。