2019 年华为推出全球首款5G芯片麒麟 990 ，芯片的主要材料由硅制作，硅...

2019 年华为推出全球首款5G芯片麒麟 990 ，芯片的主要材料由硅制作，硅的纯度高达99.9999999%，工业上粗硅提纯的主体工艺流程如图：

(一)“粗硅”与“干燥HCl”在300℃时反应生成l mol SiHCl3气体和氢气，放出225kJ热量。

(l)该反应的ΔS_____0。(填“>”、“＝”、“<”)

(2)写出该反应的热化学方程式____________

(二)将SiC14氢化为SiHCl3 的方法有三种，对应的反应依次为：

I．SiCl4(g) + H2(g)⇌ SiHCl3(g) + HCl(g) ΔH1 >0

II．3SiCl4(g) + 2H2(g) + Si(s) ⇌4SiHCl3 (g) ΔH2 <0

III．2SiCl4(g) + H2(g) + Si(s) + HCl(g)⇌3SiHCl3(g) ΔH3

(3)写出反应II的化学平衡常数表达式___。

(4)不同温度下，反应 II SiCl4转化率如图1所示，下列叙述不正确的是_。

a．B点：v正> v逆

b．正反应速率：A点> E点

c．反应适宜温度：480℃~520℃

(5)反应III到达平衡状态后，升高温度，平衡向 ______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

(6)在T℃、V L 的固定容器中加入一定量的反应物，反应III中n(SiHCl3) 与t 变化关系的趋势曲线如图2所示。若在T℃，起始体积为V L 容积可变的容器中加入相同量的反应物，请在图2中画出反应III中n(SiHCl3 ) 与t 变化关系的趋势曲线______。

)< Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g) ΔH= -225kJ·mol-1 b 逆反应【解析】 (一)“粗硅”与“干燥HCl”在300℃时反应生成l mol SiHCl3气体和氢气，放出225kJ 热量，则热化学方程式为Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=-225kJ·mol-1；根据方程式，反应为气体的计量数减小的反应； (二)(3)根据反应II的方程式，气体物质有浓度，而固体物质的浓度为定值； (4)a．反应II中ΔH2<0，升高温度平衡逆向移动，根据图像SiCl4(g)的转化率增大，则反应未达到平衡状态，B点：v正>v逆； b．升高温度，反应速率增大，则正反应速率：E点>A点； c．根据图像可知，SiCl4转化率在480℃~520℃时较高； (5)根据盖斯定律，反应II-反应I，可得反应III，则ΔH3<0； (6)反应III为气体计量数减小的反应，即气体的物质的量随反应的进行，物质的量逐渐减小，则体积减小，相当于温度未变，减小体积，平衡正向移动，n(SiHCl3)增大，其浓度也增大，反应速率加快，达到平衡状态所用的时间变短。 (一)“粗硅”与“干燥HCl”在300℃时反应生成l mol SiHCl3气体和氢气，放出225kJ 热量，则热化学方程式为Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=-225kJ·mol-1；根据方程式，反应为气体的计量数减小的反应，则ΔS<0； (二)(3)根据反应II的方程式，气体物质有浓度，而固体物质的浓度为定值，则其化学平衡常数表达式； (4)a．反应II中ΔH2<0，升高温度平衡逆向移动，根据图像SiCl4(g)的转化率增大，则反应未达到平衡状态，B点：v正>v逆，a叙述正确； b．升高温度，反应速率增大，则正反应速率：E点>A点，b叙述不正确； c．根据图像可知，SiCl4转化率在480℃~520℃时较高，则反应适宜温度：480℃~520℃，c叙述正确；综上所述，答案为b。 (5)根据盖斯定律，反应II-反应I，可得反应III，则ΔH3<0，即反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动； (6) 反应III为气体计量数减小的反应，即气体的物质的量随反应的进行，物质的量逐渐减小，则体积减小，相当于温度未变，减小体积，平衡正向移动，n(SiHCl3)增大，其浓度也增大，反应速率加快，达到平衡状态所用的时间变短，图像为。

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考点分析：

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