Question

【題目】隨著科技的進步，合理利用資源、保護環境成為當今社會關注的焦點。甲胺鉛碘(CH3NH3PbI3)用作全固態鈣鈦礦敏化太陽能電池的敏化劑，可由CH3NH2、PbI2及HI為原料合成，回答下列問題：

（1）制取甲胺的反應為CH3OH(g)＋NH3(g) CH3NH2(g)＋H2O(g) ΔH。已知該反應中相關化學鍵的鍵能數據如下：

共價鍵	C-O	H-O	N-H	C-N
鍵能/kJ·mol－1	351	463	393	293

則該反應的ΔH＝_______。

（2）上述反應中所需的甲醇工業上利用水煤氣合成，反應為CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＜0。在一定條件下，將1 mol CO和2 mol H2通入密閉容器中進行反應，當改變某一外界條件(溫度或壓強)時，CH3OH的體積分數φ(CH3OH)變化趨勢如圖所示：

①平衡時，M點CH3OH的體積分數為10%，則CO的轉化率為________。

②X軸上a點的數值比b點________(填“大”或“小”)。某同學認為上圖中Y軸表示溫度，你認為他判斷的理由是_____________________。

（3）實驗室可由四氧化三鉛和氫碘酸反應制備難溶的PbI2，則每生成3 mol PbI2的反應中，轉移電子的物質的量為__________。

（4）常溫下，PbI2飽和溶液(呈黃色)中c(Pb2＋)=1.0×10－3mol·L－1，則Ksp(PbI2)＝_________；已知Ksp(PbCl2)＝1.6×10－5，則轉化反應PbCl2(s)＋2I-(aq) PbI2(s)＋2Cl-(aq)的平衡常數K＝_________。

（5）分解HI曲線和液相法制備HI反應曲線分別如圖1和圖2所示：

①反應H2(g)＋I2(g) =2HI(g) 的ΔH__________(填大于或小于)0。

②將二氧化硫通入碘水中會發生反應：SO2＋I2＋2H2O=3H＋＋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，除控制溫度外，還可以采取的措施是___________________________________。

Answer 1

【答案】-12kJ/mol 25% 小 隨著Y值的增加，的體積分數減小，平衡CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)逆向移動，故Y表示溫度 2mol 4000 小于 減小的投料比

【解析】

（1）反應熱反應物總鍵能生成物總鍵能，故，故答案為：；

（2）①設CO的轉化量是x mol，則

根據題意，平衡時，的體積分數為，則，，所以CO的轉化率為，故答案為：；

②根據圖示信息：X軸上a點的數值比b點小，隨著Y值的增加，的體積分數減小，平衡逆向移動，故Y表示溫度，故答案為：小；隨著Y值的增加，的體積分數減小，平衡逆向移動，故Y表示溫度；

（3）由四氧化三鉛和氫碘酸反應制備難溶的，反應的化學方程式為：，HI做還原劑，碘元素化合價價變化為，每生成3mol的反應中電子轉移2mol，故答案為：2mol；

（4）飽和溶液呈黃色中，沉淀溶解平衡，，，則；反應的平衡常數，故答案為：；4000；

（5）①圖象中分析可知隨溫度的升高，HI減小，增大，反應說明升溫平衡逆向進行，正反應為放熱反應，，故答案為：小于；

②根據圖知，b為從0逐漸增大的兩種，a和c始終不變，且a、c的物質的量之比為3：1，根據、，反應中越來越多，H+、HSO4-始終不變，且n（H+）：n（HSO4-）=3：1，所以a為H+、b為I3-；由圖2知，橫坐標數值越大I3-越多、I-越少，要提高碘的還原率需要控制溫度外，還需要減小的投料比，故答案為：、；減小的投料比。