Question

多晶硅是太陽能光伏產業的重要原料。
（1）由石英砂可制取粗硅，其相關反應的熱化學方程式如下：

①反應SiO₂（s）+2C（s）=Si（s）+2CO（g）的△H=    kJ·mol^-1（用含a、b的代數式表示）。
②SiO是反應過程中的中間產物。隔絕空氣時，SiO與NaOH溶液反應（產物之一是硅酸鈉）的化學方程式是          。
（2）粗硅提純常見方法之一是先將粗硅與HCl制得SiHCl₃，經提純后再用H₂還原：SiHCl₃（g）+H₂（g）Si（s）+3HCl（g）不同溫度及不同n（H₂）/n（SiHCl₃）時，反應物X的平衡轉化率關系如圖；

①X是      （填“H₂”、“SiHCl₃”）。
②上述反應的平衡常數K（1150℃）    K（950℃）（選填“>”、“<”、“=”）
（3）SiH₄（硅烷）法生產高純多晶硅是非常優異的方法。
①用粗硅作原料，熔鹽電解法制取硅烷原理如圖10，電解時陽極的電極反應式為     。
②硅基太陽電池需用N、Si兩種元素組成的化合物Y作鈍化材料，它可由SiH₄與NH₃混合氣體進行氣相沉積得到，已知Y中Si的質量分數為60%，Y的化學式為        。

Answer 1

（1）①2a+b     ②   SiO+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂↑
（2）①SiHCl₃    ②＞
（3）Si - 4e^- + 4H^- = SiH₄↑  Si₃N₄

試題分析：(1)方程式中上式乘2加下式即得；（2）根據氧化還原反應化合價升降確定還原產物為H₂， SiO+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂↑；（3）隨著橫坐標數值增大，氫氣的含量增大，X轉化率增大，所以該物質是SiHCl₃；相同比值時，溫度越高，SiHCl₃轉化率越大，故正反應為吸熱反應，溫度越高K值越大；（3）電解時粗硅溶解結合介質中的H^-，故為Si-4e^-+ 4H^- = SiH₄↑；根據質量關系計算物質的量關系確定化學式。