Question

【題目】甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（）是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問題：

(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：

①

②

以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)的熱化學(xué)方程式是_______________________。

(2)工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________。

(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。

①時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為_________。該反應(yīng)是__________反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。

②時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有________________________。（答一種即可）

③比較a、b處反應(yīng)速率的大�。�_______________（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在時(shí)___________（保留3位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】 24% 吸熱 改進(jìn)催化劑（或增大壓強(qiáng)或提高反應(yīng)物濃度，合理即可） ＞ 0.025

【解析】

（1）已知：①

②

由①式直接減去②式，可以得到；

（2）根據(jù)元素守恒，兩種鹽只能是鋁鹽和鋰鹽，即產(chǎn)生的兩種鹽為和，據(jù)此寫出方程式：；

（3）①根據(jù)圖表，當(dāng)溫度為353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率約為24%，隨著溫度升高，平衡轉(zhuǎn)化率逐漸增大，根據(jù)勒夏特列原理可知正反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)；

②若要縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，可以采取改進(jìn)催化劑、增大壓強(qiáng)或提高反應(yīng)物濃度等方法；

③a、b兩點(diǎn)可以看出a點(diǎn)的切線斜率更大，表現(xiàn)為更“陡峭”，因此a點(diǎn)的反應(yīng)速率更快；當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，，因此有，變形得到，這恰好是該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式，因此，因此我們只需用平衡轉(zhuǎn)化率求出該溫度下的K值即可，設(shè)的初始濃度為1mol/L，列出三段式

解得。