【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、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)△H。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/kJmol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 |
則該反應的△H=________kJmol-1
(2)上述反應中所需甲醇工業(yè)上利用水煤氣合成,反應為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0。在一定條件下,將lmolCO和2molH2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)常溫下,已知:Ksp(PbI2)=4×10-9;已知Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,則反應PbCl2(s)+2I-(aq)PbI2(s)+2Cl-(aq)的平衡常數K=_______________。
(4)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△H_______(填“>”或“<”)0。
②將二氧化硫通入碘水中會發(fā)生反應: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% 小 隨著Y值的增大,c(CH3OH)減小,平衡CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)向逆反應方向進行,故Y為溫度 4000 < 2H+ I3- 減小的投料比
【解析】分析:(1)根據“反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能”計算;
(2)①可設CO的轉化率為α,根據化學方程式及已知數據列三段式計算;②由CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0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K== 計算;
(4)①根據圖1,分解HI時HI與H2在平衡時的物質的量隨溫度的變化,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)生的兩個反應可得:I2過量時,I-減小,I3-增多,且越大,I-會越小,I3-會越多;H+和HSO4-都不變,且n(H+):n(HSO4-)=3:1,再結合圖2分析即可。
詳解:(1)設C-H鍵能為x kJmol-1,△H =反應物總鍵能-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CO的轉化率為α,CO和H2的初始物質的量分別為l mol、2 mol,則CO反應了α mol,由化學方程式列三段式可得:
,因為CH3OH(g)的體積分數=CH3OH(g)的物質的量分數,平衡時,M點CH3OH的體積分數為10%,則×100%=10%,解得:α=25%。
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,CH3OH的體積分數φ(CH3OH)減小,平衡“CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0”向逆反應方向進行,故Y表示溫度。
(3)由已知,發(fā)生反應PbCl2(s)+2I-(aq)PbI2(s)+2Cl-(aq)的溶液為PbCl2和PbI2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2HI(g)H2(g)+I2(g)正向吸熱,說明反應H2(g)+I2(g)2HI(g)正向放熱,故△H<0。
②根據圖2,b為從零逐漸增大的離子,a和c始終不變,且a、c物質的量之比為3:1,則根據SO2+I2+2H2O3H++HSO4-+2I-,I2+I-I3-,反應中I3-越來越多,H+和HSO4-始終不變,且n(H+):n(HSO4-)=3:1,所以a為H+,b為I3-,由圖2知增大,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。
科目:高中化學 來源: 題型:
【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發(fā)黑現象,說明濃H2SO4具有吸水性
C.用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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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氫氣是重要的化學試劑、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i。圖I中能正確表示CHOH(g)的平衡轉化率(a)隨溫度(T)變化關系的曲線為_______________(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i利反應ii,體系中CO的平衡體積分數與溫度(T)和壓強(p)的關系如圖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的物質的量為0.2mol,則T2℃時,反應ii的平衡常數K=________。
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【題目】目前,能較穩(wěn)定存在的氯的氧化物有Cl2O、ClO2、Cl2O7等。有關數據見表:
化學式 | 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)上可以用下列反應制備ClO2:2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4,請用單線橋法表示出該反應電子轉移的方向和數目______________。
(5)工業(yè)上制備ClO2的反應原理為:2NaClO3+4HCl(濃)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①濃鹽酸在反應中顯示出來的性質是__________(填序號)。
A.還原性 B.氧化性 C.酸性
②若上述反應中產生0.1molClO2,則轉移的電子數為__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫下,現有0.1mol·L-1NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分數(平衡時,各微粒濃度占總微粒濃度之和的分數)與pH的關系如圖所示。下列說法正確的是
A. 當pH=9時,溶液中存在下列關系:c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)>c(CO32-)
B. NH4HCO3溶液中存在下列關系:<1
C. 向pH=6.5的上述溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液時,NH4+和HCO3-濃度逐漸減小
D. 分析可知,常溫下水解平衡常數Kh(HCO3-)的數量級為10-7
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【題目】單晶硅是制作電子集成電路的基礎材料。用化學方法可制得高純度硅,其化學方程式為:
①SiO2+2CSi+2CO↑、赟i+2Cl2SiCl4
③SiCl4+2H2Si+4HCl。
下列對上述三個反應的敘述中,不正確的是
A. ①③為置換反應
B. ②為化合反應
C. ①②③均為氧化還原反應
D. 三個反應的反應物中硅元素均被還原
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定條件下,在水溶液中1molCl-,ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖所示,下列有關說法正確的是
A. ClO2-→ClO3-+ClO4- 可以自發(fā)進行
B. A、B、C、D中C最穩(wěn)定
C. B→A+D反應的活化能為60 kJmol-1
D. B→A+C反應的熱化學方程式為3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H= -117 kJmol-1
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