随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。**铅*(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿...
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随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。**铅*(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取**的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N |
键能/kJ·mol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)上述反应中所需的*醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。在一定条件下,将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为________。
②X轴上a点的数值比b点________(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是____________________________。
(3)实验室可由四氧化三铅和***反应制备难溶的PbI2,则每生成3 mol PbI2的反应中,转移电子的物质的量为________。
(4)常温下,PbI2饱和溶液(呈黄*)中c(Pb2+)=1.0×10-3 mol·L-1,则Ksp(PbI2)=__________;已知Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,则转化反应PbCl2(s)+2I-(aq)PbI2(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K=________。
【回答】
* (1)-12 (2)①25% ②小 随着Y值的增大,φ(CH3OH)减小,平衡CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)向逆反应方向进行,故Y为温度
(3)2 mol (4)4×10-9 4000
解析 (1)设C—H键能为x kJ·mol-1,ΔH=反应物总键能-生成物总键能=3x+351+463+3×393-(3x+293+2×393+2×463) kJ·mol-1=-12 kJ·mol-1。
(2)①设CO的转化量是x,则
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
初始量: 1 mol 2 mol 0
变化量: x 2x x
平衡量: 1-x 2-2x x
平衡时,CH3OH的体积分数为10%,则×100%=10%,x=0.25 mol,所以CO的转化率为×100%=25%。
(3)由四氧化三铅和***反应制备难溶的PbI2,反应的化学方程式为Pb3O4+8HI===3PbI2+I2+4H2O,HI作还原剂,*元素化合价-1价变化为0价,每生成3 mol PbI2的反应中电子转移了2 mol。
(4)PbI2饱和溶液(呈黄*)中存在,沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),c(Pb2+)=1.0×10-3 mol·L-1,c(I-)=2.0×10-3 mol·L-1,则Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-)=1.0×10-3 mol·L-1×(2.0×10-3 mol·L-1)2=4×10-9;反应PbCl2(s)+2I-(aq)PbI2(s)+2Cl-(aq)的平衡常数为K=====4000。
知识点:物质结构 元素周期律
题型:填空题
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