题目
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:
(1)
Ⅰ.硅粉与 在300℃时反应生成 气体和 ,放出 热量,该反应的热化学方程式为。 的电子式为。
(2)
Ⅱ.将 氢化为 有三种方法,对应的反应依次为:① ② ③ 氢化过程中所需的高纯度 可用惰性电极电解 溶液制备,写出产生 的电极名称(填“阳极”或“阴极”),该电极反应方程式为。
(3)
已知体系自由能变 , 时反应自发进行。三个氢化反应的 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 小,主要原因是。
(4)
不同温度下反应②中 转化率如图2所示。下列叙述正确的是(填序号)。 a.B点: b. :A点 点 c.反应适宜温度: ℃
(5)
反应③的 (用 , 表示)。温度升高,反应③的平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)
由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除 、 和 外,还有(填分子式)。
答案: 【1】Si(s)+3HCl(g) 300℃ __SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=−225kJ⋅mol−1【2】
【1】阴极【2】2H2O+2e−=H2↑+2OH− 或 2H++2e−=H2↑
【1】1000℃【2】ΔH2<ΔH1 导致反应②的 ΔG 小
【1】a、c
【1】ΔH2−ΔH1【2】减小
【1】HCl 、 H2