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【题目】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。甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2PbI2HI为原料合成,回答下列问题:

(1)制取甲胺的反应为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

C—H

键能/kJ·mol1

351

463

393

293

414

则该反应的ΔH_________kJ·mol1

(2)上述反应中所需的甲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 CO2 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,MCH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为_________

X轴上a点的数值比b_________ (”)。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)工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的COH2。我国学者采用量子力学方法,通

过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。

甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:

方式 ACH3OH* →CH3O* H* Ea= +103.1kJ·mol-1

方式 BCH3OH* →CH3* OH* Eb= +249.3kJ·mol-1

由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为_________(AB)

下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。

该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为______________________________________________

(4)常温下,PbI2饱和溶液(呈黄色)c(Pb2+)1.0×10-3 mol·L1,则Ksp(PbI2)_________

【答案】-12 25% 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 A CHO*3H*=CO*4H*(或CHO*=CO*H* 4×10-9

【解析】

⑴未断键的可以不计算,只计算断键和成键的,计算该反应的ΔH

⑵按照三步走书写,再计算转化率;根据图象得出X轴上a点的数值比b点小;根据随着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)由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为A,根据图象得出,放热最多的步骤是CHO*3H*的反应阶段。

(4)常温下,PbI2饱和溶液(呈黄色)c(Pb2+)1.0×10-3 mol·L1,根据离子浓度来进行计算,

⑴未断键的可以不计算,只计算断键和成键的,因此该反应的ΔH351 + 393 – 293 – 463 = -12 kJ·mol1,故答案为:-12

CO(g) 2H2(g) CH3OH(g)

开始:1mol 2mol 0

转化:xmol 2xmol xmol

平衡:(1-x)mol (2-2x)mol xmol

,解得x = 0.25 mol

平衡时,MCH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为25%,故答案为:25%

根据图象得出X轴上a点的数值比b点小,某同学认为上图中Y轴表示温度,其判断的理由是随着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,故答案为: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)由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为A,该历程中,放热最多的步骤是CHO*3H*的反应阶段,因此该反应的化学方程式为CHO*3H*=CO*4H*(或CHO*=CO*H*),故答案为:ACHO*3H*=CO*4H*(或CHO*=CO*H*)。

(4)常温下,PbI2饱和溶液(呈黄色)c(Pb2+)1.0×10-3 mol·L1,则,故答案为:4×10-9

练习册系列答案
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【题目】K2CO3样品中含有Na2CO3KNO3Ba(NO3)2三种杂质中的一种或两种。将13.8 g样品加入足量水,样品全部溶解,再加入过量的CaCl2溶液,得到9 g沉淀。下列关于样品所含杂质的判断正确的是

A.肯定没有KNO3

B.肯定有KNO3,可能还有Na2CO3

C.肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3

D.肯定没有Na2CO3Ba(NO3)2

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(2)碱性:Ca(OH)2 ______Mg(OH)2Mg(OH)2 ______Al(OH)3

(3)简单氢化物的稳定性:H2O ______H2SH2S ______HCl

(4)还原性:H2O ______H2SH2S ______HCl

(5)酸性:H2SO4 ______H2SO3HClO4 ______HClO

(6)从以上答案中可以归纳出:

①元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越______

②元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越______

③元素的______性越强,其对应简单氢化物的稳定性越强;

④非金属性越强的元素生成的简单氢化物的还原性越______

⑤同种非金属元素形成的氧化物对应的水化物,其成酸元素的价态越高,其酸性越______

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【题目】25℃时,浓度均为0.1 mol/L的溶液,其pH如下表所示。有关说法正确的是

序号





溶液

NaCl

CH3COONH4

NaF

NaHCO3

pH

7.0

7.0

8.1

8.4

A.酸性强弱:H2CO3HF

B中溶质均未水解

C.离子的总浓度:

D中:c(HCO3-) + 2c(CO32-) + c(H2CO3)0.1 mol/L

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【题目】Fe3CNF、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。

1Fe3基态核外电子排布式为________

2乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂,其结构如图甲所示。此物质中碳原子的杂化方式是__________

3CNO原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________

4配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为________________。已知(CN)2是直线形分子,并具有对称性,则(CN)2π键和σ键的个数比为__________________

5F不仅可与Fe3形成3,还可以与Mg2K形成一种立方晶系的离子晶体,此晶体应用于激光领域,其结构如图乙所示,则该晶体的化学式为__________________________

【答案】 1s22s22p63s23p63d5(3d5) sp3sp2 N>O>C CO(N2) 4∶3 KMgF3

【解析】1Fe的原子序数为26Fe3的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(3d5)

2)根据图中乙酰基二茂铁的结构可知,碳原子的杂化方式有两种。其中形成碳氧双键的碳原子和五元环上的碳原子杂化方式是sp2杂化,而-CH3上的碳原子杂化方式是sp3杂化。

3)根据元素周期律,可知同周期元素原子第一电离能随着原子序数的增加逐渐增大,由于原子轨道上电子处于全满、半满和全空时较稳定,所以第ⅡAⅢA族以及第ⅤAⅥA主族存在反常,即同周期元素第ⅡA族的第一电离能大于第ⅢA族的第一电离能,第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族的第一电离能,因此原子的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C

4)配合物K3Fe(CN)6的配体是CN-,有14个电子,因此与其互为等电子体的分子有两种:CON2(CN)2是直线型分子且具有对称性,可以判断碳氮之间形成三键,碳碳之间为单键连接,其结构式为N≡C-C≡N,因此键有4个,键有3个,个数比为

5)由晶胞结构图可知:K+位于体心,F-位于棱上Mg2+位于顶点,因此每个晶胞中有1K+1/4×12=3F-1/8×8=1Mg2+,则该晶体的化学式为KMgF3

型】
束】
12

【题目】某树脂的合成线路如下:

1B中含有的官能团的名称是________________________

2反应的有机反应类型分别是____________________________________

3检验CH3CH2CH2Br中的溴原子时,所加试剂的顺序依次是_______________

4下列说法正确的是__________(填字母编号)。

a1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2mol Ag

b.可以用NaHCO3鉴别EF

cB分子存在顺反异构

5写出反应的化学方程式______________________________________________

6的同分异构体中同时符合下列条件的芳香族化合物共有______种,其中苯环上一氯代物有两种的结构简式为_______________________

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A.甲烷分子和水分子的 VSEPR 模型不同

B.甲烷分子通过氢键与构成笼的水分子相结合

C.可燃冰属于分子晶体

D.水分子的键角大于甲烷分子的键角

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