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  • 1. (2022·潍坊模拟) 晶体硅材料是最主要的光伏材料,随当前信息工程的发展,硅主要用于微电子技术。工业上将粗硅氯化、精馏后得到SiCl4和SiHCl3的混合物然后用H2还原得到高纯硅。还原过程中发生的主要反应为:

    i.SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g) △H1=akJ/mol

    ii.SiHCl3(g)+H2(g) Si(s)+3HCl(g) △H2=bkJ/mol

    回答下列问题:

    1. (1) 已知:2SiHCl3(g) SiCl4(g)+SiH2Cl2(g) △H3=48kJ/mol

      H2(g)还原SiCl4(g)生成SiH2Cl2(g)的热化学方程式为

    2. (2) 在T1、T2温度下,将1molSiCl4(g)、1molSiHCl3(g)和3molH2(g)加入体积固定的密团容器中,在催化条件下发生反应i、ii。测得H2的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示。

      ①T2温度下,反应达到平衡时SiHCl3(g)的转化率

      ②T2温度下,反应i的标准平衡常数Kθ的计算式为

      (已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g)的Kθ= ,其中pθ=106Pa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。

      ③△H20(填“>”或“<”),写出推理过程

      ④要增大SiCl4(g)的转化率可以采取的措施有(写其中的一条即可)。

    3. (3) 研究发现,反应SiCl4(g)+SiH2Cl2(g) 2SiHCl3(g)的活化能Ea=100kJ/mol。反应的活化能Ea、速率常数k、温度T满足关系:ln = =-

      已知:R=8.3×10-3kJ/(mol·K);ln10=2.3

      ①若T1=300K,通过升高温度到595K,才能满足 =108以加快反应速率;

      ②若T=300K,使用催化剂使活化能降低,满足 =108以加快反应速率,Ea应减小。

      上述②中Ea应减小kJ/mol(保留1位小数);对比①和②你得到的结论是

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