(4)SiCl4(g)+2H2(g)Si,△H=+236kJ?mol-1 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）；△H=+49.0 kJ?mol-1
②CH3OH（g）+1/2O2（g）=CO2（g）+2H2（g）；△H=-192.9 kJ?mol-1
下列說法正確的是（　�。�
A、反應(yīng)①中的能量變化如圖所示
精英家教網(wǎng)
B、CH3OH的燃燒熱為192.9kJ?mol-1
C、CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量
D、根據(jù)②推知反應(yīng)：CH3OH(l)+
1
2
O2(g)=CO2(g)+2H2(g) 的△H＞-192.9kJ?mol-1

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多晶硅生產(chǎn)工藝流程如下：

（1）粗硅粉碎的目的是
增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)
增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)
．分離SiHCl3（l）和SiCl4（l）的方法為
蒸餾
蒸餾
．
（2）900℃以上，H2與SiHCl3發(fā)生如下反應(yīng)：SiHCl3（g）+H2（g）?Si（s）+3HCl（g）；△H＞0，其平衡常數(shù)表達式為K=
c3(HCl)
c(SiHCl)×c(H2)
c3(HCl)
c(SiHCl)×c(H2)
．為提高還原時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有
升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度
升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度
．
（3）該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是
HCl、H2
HCl、H2
．
（4）SiCl4與上述流程中的單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，可以制得SiHCl3，其化學(xué)方程式為
3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3
3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3
．

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單質(zhì)硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料．通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅（含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)），粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅（反應(yīng)溫度為450℃～500℃），四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅．以下是實驗室制備四氯化硅的裝置圖：

相關(guān)信息如下：
①四氯化硅遇水極易水解
②硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物
③有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表：
物質(zhì) SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5
沸點/℃ 57.7 12.8 - 315 -
熔點/℃ -70.0 -107.2 - - -
升華溫
度/℃		 - - 180 300 162
請回答下列問題：
（1）裝置A中g(shù)管的作用是
平衡壓強，使液體從分液漏斗中順利流下
平衡壓強，使液體從分液漏斗中順利流下
；裝置C中的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
．
（2）甲方案：f接裝置Ⅰ；乙方案：f接裝置Ⅱ．但是裝置Ⅰ、Ⅱ都有不足之處，請你評價后填寫下表．
方案 優(yōu)點 缺點
甲
①收集產(chǎn)品的導(dǎo)管粗，不會堵塞導(dǎo)管
②冷凝產(chǎn)品，減少產(chǎn)品損失
①收集產(chǎn)品的導(dǎo)管粗，不會堵塞導(dǎo)管
②冷凝產(chǎn)品，減少產(chǎn)品損失
①空氣中的水蒸氣進入產(chǎn)品收集裝置，使四氯化硅水解
②尾氣沒有處理，污染環(huán)境
①空氣中的水蒸氣進入產(chǎn)品收集裝置，使四氯化硅水解
②尾氣沒有處理，污染環(huán)境
乙
①有尾氣處理裝置，注重環(huán)保
②避免空氣中的水蒸氣進入裝置
①有尾氣處理裝置，注重環(huán)保
②避免空氣中的水蒸氣進入裝置
①產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管
②沒有冷凝裝置，產(chǎn)品易損失
①產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管
②沒有冷凝裝置，產(chǎn)品易損失
（3）在上述（2）的評價基礎(chǔ)上，請你設(shè)計一個合理方案并用文字表達：
在裝置Ⅰ的i處接干燥管j
在裝置Ⅰ的i處接干燥管j
．
（4）SiCl4與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為
SiCl4+2H2
 高溫 
.
 
Si+4HCl
SiCl4+2H2
 高溫 
.
 
Si+4HCl
．

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工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下： SiCl4(g)+2H2(g) ＝Si(s)+4HCl(g)   

ΔH＝+Q kJ·mol-1 (Q＞0)，某溫度、壓強下，將一定量反應(yīng)物通入密閉容器進行以上反應(yīng)(此條件下為可逆反應(yīng))，下列敘述正確的是（   ）

A.反應(yīng)過程中，若增大壓強能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率

B.若反應(yīng)開始時SiCl4為1 mol,則達平衡時，吸收熱量為Q kJ

C.反應(yīng)至4 min時，若HCl濃度為0.12 mol·L-1，則H2的反應(yīng)速率為0.03 mol/(L·min)

D.當(dāng)反應(yīng)吸收熱量為0.025Q kJ時，生成的HCl通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好反應(yīng)

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（每空2分，共12分）鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強弱，也可以用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（△H），化學(xué)反應(yīng)的△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。參考以下表格的鍵能數(shù)據(jù)，回答下列問題：

化學(xué)鍵

Si—O

Si—Cl

H—H

H—Cl

Si—Si

Si—C

鍵能/kJ·mol-1

460

       360

436

431

176

347

 

（1）比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低（填“>”或“<”）

SiC       Si； SiCl4       SiO2

（2）能不能根據(jù)鍵能的數(shù)據(jù)判斷單質(zhì)Si 和化合物SiCl4的熔點高低？        （填“能”或“不能”），原因是                                                             。

（3）如圖立方體中心的“· ”表示金剛石晶體中的一個原子，請在立方體的頂點用“· ”表示出與之緊鄰的碳原子

（4）工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制�。篠iCl4(g) + 2H2（g）  高溫    Si（s）+4HCl（g)

計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H為__________________。

 

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