Question

多晶硅是太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的重要原材料。
(1)由石英砂可制取粗硅，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)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反應(yīng)SiO₂(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)的ΔH＝________ kJ·mol^－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
②SiO是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物。隔絕空氣時(shí)，SiO與NaOH溶液反應(yīng)(產(chǎn)物之一是硅酸鈉)的化學(xué)方程式為________________________________。
(2)粗硅提純常見方法之一是先將粗硅與HCl制得SiHCl₃，經(jīng)提純后再用H₂還原：
SiHCl₃(g)＋H₂(g)Si(s)＋3HCl(g)。
不同溫度及不同時(shí)，反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖所示。

①X是________(填“H₂”或“SiHCl₃”)。
②上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K(1 150 ℃)________K(950 ℃)(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)SiH₄(硅烷)法生產(chǎn)高純多晶硅是非常優(yōu)異的方法。
①用粗硅作原料，熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖所示，電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_________________________________________。

②硅基太陽(yáng)電池需用N、Si兩種元素組成的化合物Y作鈍化材料，它可由SiH₄與NH₃混合氣體進(jìn)行氣相沉積得到，已知Y中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，Y的化學(xué)式為________。

Answer 1

　(1)①2a＋b�、赟iO＋2NaOH=Na₂SiO₃＋H₂↑
(2)①SiHCl₃　②>
(3)①Si＋4H^＋－4e^－=SiH₄↑�、赟i₃N₄

　(1)①反應(yīng)SiO₂(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)可由第一個(gè)反應(yīng)×2＋第二個(gè)反應(yīng)得到，則ΔH＝(2a＋b)kJ·mol^－1。②根據(jù)產(chǎn)物有硅酸鈉及質(zhì)量守恒得到反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO＋2NaOH=Na₂SiO₃＋H₂↑。(2)①根據(jù)圖像，在溫度不變的情況下，增大，X的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則X是SiHCl₃。②當(dāng)一定時(shí)，升高溫度，SiHCl₃的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則表明化學(xué)平衡常數(shù)K(1 150 ℃)>K(950 ℃)。(3)①電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，粗硅失去電子，結(jié)合H^－生成SiH₄氣體，則電極反應(yīng)式為Si＋4H^－－4e^－=SiH₄↑。②Si、N元素組成的化合物中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，則，即化學(xué)式為Si₃N₄。