题目

题型：不详难度：来源：

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________。

答案

　(1)①2a＋b　②SiO＋2NaOH=Na₂SiO₃＋H₂↑
(2)①SiHCl₃　②>
(3)①Si＋4H^＋－4e^－=SiH₄↑　②Si₃N₄

解析

　(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。