【題目】甲胺鉛碘(CH3NH3PbI3)可用作全固態(tài)鈣鈦礦敏化太陽(yáng)能電池的敏化劑,該物質(zhì)可由甲胺(CH3NH2)、PbI2及HI為原料來合成。請(qǐng)回答下列問題:
(1)制取甲胺的反應(yīng)為CH3OH(g)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g),已知該反應(yīng)中相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:
則該反應(yīng)的△H=___________kJ·mol-1
(2)工業(yè)上利用水煤氣合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0。一定溫度下,向體積為2L的密閉容器中加人CO和H2,5min末反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),測(cè)得各組分濃度如下表所示。
①0~5min內(nèi),用CO表示的平均反應(yīng)速率為___________。
②既能加快反應(yīng)速率,又能提高氫氣轉(zhuǎn)化率的措施有___________(答一條即可)。
③能說明上述反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。
A.v正(CO)=2v逆(H2)
B.混合氣體密度保持不變
C.反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
(3)PbI2可由Pb3O4和HI反應(yīng)制備,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(4)常溫下PbI2飽和溶液中c(I-)=2.0×10-3mol·L-1,則Ksp(PbI2)=___________;已知Ksp(PbS)=4.0×10-28,則反應(yīng)PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常數(shù)K=___________。
(5)HI的分解反應(yīng)曲線和液相法制備HI的反應(yīng)曲線分別如圖1和圖2所示:
①反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的△H___________(填“>”或“<")0。
②將SO2通入碘水中會(huì)發(fā)生反應(yīng):SO2+I2+2H2O===4H++SO42-+2I-,I2+I-I3-。圖2中曲線b所代表的微粒是___________(填微粒符號(hào))。
【答案】-12 0.12molL-1·min-1 加壓(或增大CO的濃度) CD Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H20 4.0×10-9 1.0×1019 < I3-
【解析】
(1)根據(jù)CH3OH(g)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g) △H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和來計(jì)算。
(2)①根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,推出v(CH3OH)=v(CO),從而求出v(CO)。
②提高氫氣轉(zhuǎn)化率要使平衡右移。
③A.如果是2v正(CO)=v逆(H2),可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
B.該反應(yīng)體系中氣體的密度始終不變,不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài)。
C.反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不等,故反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
D. 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=氣體總質(zhì)量/氣體的總物質(zhì)的量,總質(zhì)量是一定的,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不等,氣體總物質(zhì)的量如果不變,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量就不變,所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
(3)PbI2可由Pb3O4和HI反應(yīng)制備,同時(shí)生成I2,Pb元素化合價(jià)從8/3價(jià)變?yōu)?2價(jià),I元素化合價(jià)從-1價(jià)變?yōu)?價(jià),根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒配平。
(4)Ksp(PbI2)=c(Pb2+) c2(I-)=1.0×10-3× (2.0×10-3)2=4.0×10-9,反應(yīng)PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常數(shù)K= c2(I-)/ c(S2-)= [Ksp(PbI2)/ c(Pb2+)]/[ Ksp(PbS)/ c(Pb2+)]=4.0×10-9/4.0×10-28=1.0×1019。
(5)①升溫,HI的物質(zhì)的量減少,即平衡左移,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0。
②根據(jù)SO2+I2+2H2O===4H++SO42-+2I-,I2+I-I3-得,隨著n(I2)/ n(SO2)的增大,n(H+)和n(SO42-)保持不變,而n(I3-)增大,所以b所代表的微粒是I3-。
(1)CH3OH(g)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g) △H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(351+393-463-293)KJ/mol=-12 KJ/mol,故答案為:-12。
(2)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以v(CH3OH)=v(CO)=0.6mol/L/5min=0.12molL-1·min-1,故答案為:0.12molL-1·min-1。
②提高氫氣轉(zhuǎn)化率要使平衡右移,既能加快反應(yīng)速率,又能提高氫氣轉(zhuǎn)化率的措施有加壓(或增大CO的濃度),故答案為:加壓(或增大CO的濃度)。
③A.如果是2v正(CO)=v逆(H2),可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.該反應(yīng)體系中氣體的密度始終不變,不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不等,故反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;
D. 混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=氣體總質(zhì)量/氣體的總物質(zhì)的量,總質(zhì)量是一定的,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不等,氣體總物質(zhì)的量如果不變,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量就不變,所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確。
故選CD。
(3)PbI2可由Pb3O4和HI反應(yīng)制備,同時(shí)生成I2,Pb元素化合價(jià)從8/3價(jià)變?yōu)?2價(jià),I元素化合價(jià)從-1價(jià)變?yōu)?價(jià),根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒配平可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H20,故答案為:Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H20。
(4)Ksp(PbI2)=c(Pb2+) c2(I-)=1.0×10-3× (2.0×10-3)2=4.0×10-9,反應(yīng)PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常數(shù)K= c2(I-)/ c(S2-)= [Ksp(PbI2)/ c(Pb2+)]/[ Ksp(PbS)/ c(Pb2+)]=4.0×10-9/4.0×10-28=1.0×1019,故答案為:4.0×10-9 ;1.0×1019。
(5)①升溫,HI的物質(zhì)的量減少,即平衡左移,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0,故答案為:<。
②根據(jù)SO2+I2+2H2O===4H++SO42-+2I-,I2+I-I3-得,隨著n(I2)/ n(SO2)的增大,n(H+)和n(SO42-)保持不變,而n(I3-)增大,所以b所代表的微粒是I3-,故答案為:I3-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】聚苯乙烯(PS)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料具有高韌性、質(zhì)輕、耐酸堿等性能,在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。這兩種聚合物可按圖路線合成,請(qǐng)回答下列問題:
(1)A的分子式為_____,其核磁共振氫譜有_____組(個(gè))吸收峰。
(2)含有苯環(huán)的B的同分異構(gòu)體有_____種。
(3)D為苯乙烯,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____,官能團(tuán)為_____。
(4)F的名稱為_____,由E → G的反應(yīng)類型是_____(填“縮聚”或“加聚”)反應(yīng)。
(5)已知:,寫出由Br-CH2CH2-Br制備HOOC-CH2CH2-COOH的合成路線:_____。
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【題目】在36 g碳不完全燃燒所得氣體中,CO占體積,CO2占體積。且有:
C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1
與這些碳完全燃燒相比,損失的熱量是
A. 172.5 kJ B. 1 149 kJ C. 283 kJ D. 517.5 kJ
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【題目】0.1mol某元素的單質(zhì)直接與足量氯氣反應(yīng),質(zhì)量增加7.1g,這種元素可能是( 。
A. NaB. CuC. FeD. Al
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【題目】有關(guān)CuSO4的說法不正確的是( )
A.固體為白色B.溶液為藍(lán)色
C.CuSO4溶液能殺菌D.CuSO4·5H2O能作干燥劑
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【題目】下列敘述不正確的是( )
A. 常溫常壓,兩種氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比
B. 在同溫同體積下,兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比
C. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,兩種氣體的體積之比等于摩爾質(zhì)量之比
D. 在同溫同壓下,同體積的兩種氣體的質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。A與B同周期,且A元素原子核外s能級(jí)有1個(gè)未成對(duì)電子;B元素的原子核外p電子比s電子少1;C元素的原子序數(shù)比B元素多1;D元素的原子價(jià)電子有6個(gè)未成對(duì)電子,它的一種化合物常用于檢驗(yàn)酒駕;E元素的原子價(jià)電子有4個(gè)未成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問題:
(1)第一電離能介于A和B之間的同周期元素有___________(填元素符號(hào))。
(2)B元素的最高價(jià)氧化物的水化物在水溶液中能完全電離,電離所得陰離子的空間構(gòu)型為______。寫出2種與該陰離子互為等電子體的微粒的化學(xué)式:_____。畫出基態(tài)D原子的價(jià)電子排布圖:_____。
(3)C元素對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)明顯高于同族其他元素對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單氫化物,其原因是___________。
(4)元素D可以形成的配合物如圖所示。
①該配合物中碳原子的雜化類型為___________。
②該配合物中所含化學(xué)鍵的類型不包括___________(填字母)。
a.極性共價(jià)鍵 b.非極性共價(jià)鍵 c.配位鍵 d.離子鍵 e.金屬鍵 f.σ鍵 g.π鍵
(5)元素E的單質(zhì)和氮?dú)庠?40℃可發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。若該晶體的密度是ρg·cm-3,則兩個(gè)最近的E原子間的距離為___________cm。(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
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【題目】由物質(zhì)a為原料,制備物質(zhì)d(金剛烷)的合成路線如下圖所示。關(guān)于圖中有機(jī)物說法中正確的是
A. 物質(zhì)a與物質(zhì)b互為同系物
B. 物質(zhì)d的一氯代物有2種
C. 物質(zhì)c的分子式為C10H14
D. 物質(zhì)a中所有原子一定在同一個(gè)平面上
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【題目】只給出下列甲和乙中對(duì)應(yīng)的物理量,不能求出物質(zhì)的量的是( )
A.甲:物質(zhì)中的粒子數(shù);乙:阿伏加德羅常數(shù)
B.甲:標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積;乙:標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積
C.甲:固體的體積;乙:固體的密度
D.甲:溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度;乙:溶液體積
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