1.
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1molSiHCl
3气体和H
2,放出225kJ热量,该反应的热化学方程式为______。SiHCl
3的电子式为______。
Ⅱ.将SiCl
4氢化为SiHCl
3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl
4(g)+H
2(g)⇌SiHCl
3(g)+HCl(g)△H
1>0
②3SiCl
4(g)+2H
2(g)+Si(s)⇌4SiHCl
3(g)△H
2<0
③2SiCl
4(g)+H
2(g)+Si(s)+HCl(g)⇌3SiHCl
3(g)
△H
3(1)氢化过程中所需的高纯度H
2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H
2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△G=△H-T△S,△G<0时反应自发进行。三个氢化反应的△G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△G小,主要原因是______。
(3)不同温度下反应②中SiCl
4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°C
(4)反应③的△H
3=______(用△H
1,△H
2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SiCl
4、SiHCl
3和Si外,还有______(填分子式)。