Question

甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域，三氯氢硅（）是制备甲硅烷的重要原料。回答下列问题：

(1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产时伴随发生的反应有：

①

②

以硅粉和氯化氢气体生产的热化学方程式是_______________________。

(2)工业上可用四氯化硅和氢化铝锂（）制甲硅烷，反应后得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为_________________________________________________。

(3)三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。反应为歧化制甲硅烷过程的关键步骤，此反应采用一定量的催化剂，在不同反应温度下测得的转化率随时间的变化关系如图所示。

①时，平衡转化率为_________。该反应是__________反应（填“放热”或“吸热”）。

②时，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________________________。（答一种即可）

③比较a、b处反应速率的大小：_______________（填“＞”“＜”或“=”）。已知反应速率分别是正、逆反应的速率常数，与反应温度有关，x为物质的量分数，则在时___________（保留3位小数）。

Answer

24% 吸热 改进催化剂（或增大压强或提高反应物浓度，合理即可） ＞ 0.025

【解析】

（1）已知：①

②

由①式直接减去②式，可以得到；

（2）根据元素守恒，两种盐只能是铝盐和锂盐，即产生的两种盐为和，据此写出方程式：；

（3）①根据图表，当温度为353.15K时，平衡转化率约为24%，随着温度升高，平衡转化率逐渐增大，根据勒夏特列原理可知正反应是一个吸热反应；

②若要缩短达到平衡的时间，可以采取改进催化剂、增大压强或提高反应物浓度等方法；

③a、b两点可以看出a点的切线斜率更大，表现为更“陡峭”，因此a点的反应速率更快；当反应达到平衡时，，因此有，变形得到，这恰好是该反应的平衡常数的表达式，因此，因此我们只需用平衡转化率求出该温度下的K值即可，设的初始浓度为1mol/L，列出三段式

解得。