Question

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

(1)工業上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產時伴隨發生的反應有：

①

②

以硅粉和氯化氫氣體生產的熱化學方程式是_______________________。

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

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

①時，平衡轉化率為_________。該反應是__________反應（填“放熱”或“吸熱”）。

②時，要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有________________________。（答一種即可）

③比較a、b處反應速率的大小：_______________（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應速率分別是正、逆反應的速率常數，與反應溫度有關，x為物質的量分數，則在時___________（保留3位小數）。

Answer 1

【答案】 24% 吸熱 改進催化劑（或增大壓強或提高反應物濃度，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）根據元素守恒，兩種鹽只能是鋁鹽和鋰鹽，即產生的兩種鹽為和，據此寫出方程式：；

（3）①根據圖表，當溫度為353.15K時，平衡轉化率約為24%，隨著溫度升高，平衡轉化率逐漸增大，根據勒夏特列原理可知正反應是一個吸熱反應；

②若要縮短達到平衡的時間，可以采取改進催化劑、增大壓強或提高反應物濃度等方法；

③a、b兩點可以看出a點的切線斜率更大，表現為更“陡峭”，因此a點的反應速率更快；當反應達到平衡時，，因此有，變形得到，這恰好是該反應的平衡常數的表達式，因此，因此我們只需用平衡轉化率求出該溫度下的K值即可，設的初始濃度為1mol/L，列出三段式

解得。