热点专攻16化学反应原理综合题1.(2019天津理综)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。回答下列问题:Ⅰ.硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为。SiHCl3的电子式为。Ⅱ.将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)ΔH1>0②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)ΔH2<0③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCl3(g)ΔH3(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称(填“阳极”或“阴极”),该电极反应方程式为。(2)已知体系自由能变ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0时反应自发进行。三个氢化反应的ΔG与温度的关系如图1所示,可知:反应①能自发进行的最低温度是;相同温度下,反应②比反应①的ΔG小,主要原因是。(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示。下列叙述正确的是(填序号)。A.B点:v(正)>v(逆)B.v(正):A点>E点C.反应适宜温度:480~520℃(4)反应③的ΔH3=(用ΔH1、ΔH2表示)。温度升高,反应③的平衡常数K(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有(填分子式)。答案:Ⅰ.Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)ΔH=-225kJ·mol-1··Cl····Cl······Ⅱ.(1)阴极2H2O+2e-H2↑+2OH-(2)1000℃ΔH2<ΔH1导致反应②的ΔG小(3)AC(4)ΔH2-ΔH1减小(5)HCl、H2解析:Ⅰ.首先书写反应的化学方程式:Si+3HClSiHCl3+H2,然后加上状态和焓变得热化学方程式:Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)ΔH=-225kJ·mol-1;SiHCl3的电子式为··Cl····Cl······。Ⅱ.(1)用惰性电极电解KOH溶液,阴极是“放氢生碱”,电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-。(2)要使反应①能自发进行,则体系自由能变ΔG<0,由图1可知反应①能自发进行的最低温度为1000℃;反应②放热,ΔH2<ΔH1导致反应②的ΔG比反应①小。(3)AD是反应②达平衡的过程,D点是平衡点;DE是平衡移动的过程。B点未达平衡v(正)>v(逆),A项正确;E点温度高于A点,则v(正):A点”“<”或“=”)0。②曲线X对应的投料比为,判断理由是。③已知R点的投料比与P相同,则R、P两点对应的正反应速率:v(R)(填“>”“<”或“=”)v(P)。④P点时,反应的化学平衡常数K为(已知:0.56≈1.6×10-2)。(3)在一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入一定量C2H4(g)和H2O(g),发生如下反应:C2H4(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)ΔH,测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图2所示。图2其中T1、T2表示温度,速率方程:v正=k正·c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆·c(CH3CH2OH)(k是速率常数,只与温度有关)。①N点:k正k逆(填“>”“<”或“=”)c(CH3CH2OH)c(C2H4)·c(H2O),升高温度,k正增大的倍数(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。②温度为T1时,测定平衡体系中c(H2O)=0.25mol·L-1,则k正k逆=L·mol-1(结果保留2位小数)。答案:(1)CH3CH2OH(l)C2H4(g)+H2O(l)ΔH=+103.7kJ·mol-1(2)①<②3...
