【題目】隨著科技的進步,合理利用資源、保護環(huán)境成為當今社會關(guān)注的焦點。甲胺鉛碘(CH3NH3PbI3)可用于全固態(tài)鈣鈦礦敏化太陽能電池的敏化劑,由CH3NH2、PbI2HI為原料合成,回答下列問題:

(1)制取甲胺的反應(yīng)為CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知該反應(yīng)中相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:

共價鍵

C-O

H-O

N-H

C-N

鍵能/kJmol-1

351

463

393

293

則該反應(yīng)的△H=________kJmol-1

(2)上述反應(yīng)中所需甲醇工業(yè)上利用水煤氣合成,反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0。在一定條件下,將lmolCO2molH2通入密閉容器中進行反應(yīng),當改變某一外界條件(溫度或壓強)時,CH3OH的體積分數(shù)φ(CH3OH)變化趨勢如圖所示:

平衡時,MCH3OH的體積分數(shù)為10%,則CO的轉(zhuǎn)化率為____________________。

②X軸上a點的數(shù)值比b_______(填”)。某同學(xué)認為上圖中Y軸表示溫度,你認為他判斷的理由是______________________________________。

(3)常溫下,已知:Ksp(PbI2)=4×10-9;已知Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,則反應(yīng)PbCl2(s)+2I-(aq)PbI2(s)+2Cl-(aq)的平衡常數(shù)K=_______________

(4)分解HI曲線和液相法制備HI反應(yīng)曲線分別如圖1和圖2所示:

反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)△H_______(填“>”“<”)0。

將二氧化硫通入碘水中會發(fā)生反應(yīng):SO2+I2+2H2O3H++HSO4-+2I-,I2+I-I3-,圖2中曲線a、b分別代表的微粒是_________________(填微粒符號);由圖2知要提高碘的還原率,除控溫度外,還可以采取的措施是減小___________________________________。

【答案】 -12 25% 隨著Y值的增大,c(CH3OH)減小,平衡CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)向逆反應(yīng)方向進行,故Y為溫度 4000 < 2H+ I3- 減小的投料比

【解析】分析:(1)根據(jù)“反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能”計算;

(2)①可設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為α,根據(jù)化學(xué)方程式及已知數(shù)據(jù)列三段式計算;CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H0可得,增大壓強平衡正向移動,升高溫度平衡逆向移動;

3)根據(jù)K== 計算;

(4)①根據(jù)圖1,分解HIHIH2在平衡時的物質(zhì)的量隨溫度的變化,判斷溫度對平衡移動的影響;②由二氧化硫通入碘水中發(fā)生的兩個反應(yīng)可得:I2過量時,I-減小,I3-增多,且越大,I-會越小,I3-會越多;H+HSO4-都不變,且n(H+):n(HSO4-)=3:1,再結(jié)合圖2分析即可。

詳解:(1)設(shè)C-H鍵能為x kJmol-1,H =反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=3x kJmol-1+351 kJmol-1+463 kJmol-1+3×393 kJmol-1-(3x kJmol-1+293 kJmol-1+2×393 kJmol-1+2×463 kJmol-1)=-12 kJmol-1

(2)①設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率為α,COH2的初始物質(zhì)的量分別為l mol、2 mol,則CO反應(yīng)了α mol,由化學(xué)方程式列三段式可得:

,因為CH3OH(g)的體積分數(shù)=CH3OH(g)的物質(zhì)的量分數(shù)平衡時,MCH3OH的體積分數(shù)為10%,則×100%=10%,解得:α=25%。

②根據(jù)圖示信息:X軸上a點的數(shù)值比b點小,隨著Y值的增加,CH3OH的體積分數(shù)φ(CH3OH)減小,平衡“CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H0”向逆反應(yīng)方向進行,故Y表示溫度。

3)由已知,發(fā)生反應(yīng)PbCl2(s)+2I-(aq)PbI2(s)+2Cl-(aq)的溶液為PbCl2PbI2的飽和溶液,所以K== ==4000。

(4)①由圖1可知,平衡時隨溫度的升高,HI減小,H2增大,則反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)正向吸熱,說明反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)正向放熱H<0。

根據(jù)圖2,b為從零逐漸增大的離子,ac始終不變,且a、c物質(zhì)的量之比為3:1,則根據(jù)SO2+I2+2H2O3H++HSO4-+2I-,I2+I-I3-,反應(yīng)中I3-越來越多,H+HSO4-始終不變,且n(H+):n(HSO4-)=3:1,所以aH+,bI3-由圖2增大,I3-越多,則I-會越小,所以要提高碘的還原率,除控制溫度外,還可以減小的投料比。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】對下列事實的解釋正確的是()

A.SO2能使品紅溶液褪色,說明SO2具有漂白性

B.向蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象,說明濃H2SO4具有吸水性

C.HF來刻蝕玻璃,說明SiO2是堿性氧化物

D.雨水顯酸性是因為吸收了空氣中的CO2,pH小于1的雨水稱為酸雨

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【題目】氫氣是重要的化學(xué)試劑、化工原料和有廣闊發(fā)展前景的新能源。以甲醇為原料制備氫氣的一種原理如下:

i.CH3OH(g) CO(g)+2H2 △H =+90kJ·mol-1

ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H =-41kJ·mol-1

(1)向VL恒容密閉容器中充入lmolCH3OH(g),發(fā)生反應(yīng)i。圖I中能正確表示CHOH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(a)隨溫度(T)變化關(guān)系的曲線為_______________(填“A”或“B”),理由為_____________。T1℃時,體系的平衡壓強與起始壓強之比為_________________________。

(2)起始向10L恒容密閉容器中充入lmolCH3OH(g)和1molH2O(g),發(fā)生反應(yīng)i利反應(yīng)ii,體系中CO的平衡體積分數(shù)與溫度(T)和壓強(p)的關(guān)系如圖2所示。

①隨著溫度升高,n(CO2)/n(CO)的值______(填“增大““減小”或“不變”),理由為____________。

②p1、p2、p3由大到小的順序為___________________

③測得C點時、休系中CO2的物質(zhì)的量為0.2mol,則T2℃時,反應(yīng)ii的平衡常數(shù)K=________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】目前,能較穩(wěn)定存在的氯的氧化物有Cl2O、ClO2、Cl2O7等。有關(guān)數(shù)據(jù)見表:

化學(xué)式

Cl2O

ClO2

Cl2O7

沸點/℃

3.8

11.0

82.0

請回答下列問題:

(1)常溫、常壓下,三種氧化物中屬于氣體的是__________

(2)Cl2O7屬于酸性氧化物,它與水反應(yīng)的離子方程式為__________。

(3)ClO2是一種常用的消毒劑,我國從2000年起逐步用ClO2代替氯氣對飲用水進行消毒。在消毒水時,ClO2還可將水中的Fe2+、Mn2+等轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3和MnO2等難溶物除去,說明ClO2具有__________性。

(4)工業(yè)上可以用下列反應(yīng)制備ClO2:2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4,請用單線橋法表示出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________

(5)工業(yè)上制備ClO2的反應(yīng)原理為:2NaClO3+4HCl(濃)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。

①濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是__________(填序號)。

A.還原性 B.氧化性 C.酸性

②若上述反應(yīng)中產(chǎn)生0.1molClO2,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________

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【題目】常溫下,現(xiàn)有0.1mol·L-1NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分數(shù)(平衡時,各微粒濃度占總微粒濃度之和的分數(shù))pH的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A. pH=9時,溶液中存在下列關(guān)系:c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)>c(CO32-)

B. NH4HCO3溶液中存在下列關(guān)系<1

C. pH=6.5的上述溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液時,NH4+HCO3-濃度逐漸減小

D. 分析可知,常溫下水解平衡常數(shù)Kh(HCO3-)的數(shù)量級為10-7

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【題目】膠體區(qū)別于其他分散系最本質(zhì)的特征是(  )
A.外觀澄清透明
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C.較穩(wěn)定
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【題目】每次實驗焰色反應(yīng)后都要用試劑清洗鉑絲,這種清洗試劑是( 。
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C.硫酸
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【題目】單晶硅是制作電子集成電路的基礎(chǔ)材料。用化學(xué)方法可制得高純度硅,其化學(xué)方程式為:

①SiO2+2CSi+2CO↑、赟i+2Cl2SiCl4

③SiCl4+2H2Si+4HCl。

下列對上述三個反應(yīng)的敘述中,不正確的是

A. ①③為置換反應(yīng)

B. ②為化合反應(yīng)

C. ①②③均為氧化還原反應(yīng)

D. 三個反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原

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【題目】一定條件下,在水溶液中1molCl-,ClOx(x=1,2,34)的能量(kJ)相對大小如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是

A. ClO2-→ClO3-+ClO4- 可以自發(fā)進行

B. A、BC、DC最穩(wěn)定

C. B→A+D反應(yīng)的活化能為60 kJmol-1

D. B→A+C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H= -117 kJmol-1

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