【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CH3NH2、PbI2及HI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) △H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
则该反应的△H=___________kJ·mol-1
(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) CH3 OH(g) △H<O
在一定条件下,将1 mol CO和2molH2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,CH2OH的体积分数(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___________。
②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)合成甲醇所需的氢气,工业上常从一种合成气(主要成分为CO2、H2)中分离。H2提纯过程示意图如下:
①吸收池中发生反应的离子方程式是___________。
②用电极反应式和离子方程式表示K2CO3溶液的再生原理___________。
(4)分解HI曲线和液相法制备HI反应曲线分别如图1和图2所示:
①反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的△H=___________0(填“大于”或“小于”)。
②将二氧化硫通入碘水中会发生反应:SO2+I2+2H2O=3H++HSO4-+2I-,I2+I-I3-,图2中曲线b代表的微粒是___________(填微粒符号),由图2可知,要提高碘的还原率,除控制温度外,还可以采取的措施是___________。
【答案】-12 25% 随着Y值的增大,c(CH3OH)减小,平衡向逆反应方向进行,故Y为温度 CO2+H2O+CO32- = 2HCO3- 2H2O+2e- = H2↑+2OH-、2HCO3-+OH- = CO32-+ H2O 小于 I3- 减小的投料比
【解析】
(1)反应热=反应物总键能-生成物总键能;
(2)①根据三行式计算得到;
②根据图示信息:X轴上a点的数值比b点小,随着Y值的增加,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小,结合平衡移动原理回答;
(3)二氧化碳与碳酸钾反应生成碳酸氢钾,再结合电解池原理结合离子反应作答;
(4)①图象中分析可知随的升高,HI减小,H2增大,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)说明升温平衡逆向进行;
②根据图象b为从零越来越大的离子,a为不变的离子,结合反应过程分析判断;减小的投料比提高碘的还原率;
(1)反应热=反应物总键能生成物总键能,设C-H键能为x kJ/mol,ΔH=反应物总键能-生成物总键能=3x+351+463+3×393 -(3x+293 +2×393 +2×463)=-12kJ/mo1,
故答案为-12;
(2)①设CO的转化量是x,则
平衡时,CH3OH的体积分数为10%,则x/(1x+22x+x)×100%=10%,x=0.25,
所以CO的转化率为 = 25%,
故答案为25%;
②根据图示信息:X轴上a点的数值比b点小,随着Y值的增加,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,故Y表示温度,
故答案为随着Y值的增加,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)减小,平衡逆向移动,故Y表示温度;
(3) 吸收池二氧化碳与碳酸钾反应生成碳酸氢钾,发生反应的离子方程式是:CO2+H2O+CO32- = 2HCO3-;再利用惰性电极电解时,阴极水中的氢离子得电子得到氢氧根离子,生成的碳酸钾继续与氢氧根离子反应又转化为K2CO3,因此K2CO3再生原理用离子方程式表示为:CO2+H2O+CO32- = 2HCO3-;2H2O+2e-= H2↑+2OH-、2HCO3-+OH- = CO32-+ H2O
故答案为CO2+H2O+CO32- = 2HCO3-;2H2O+2e- = H2↑+2OH-、2HCO3-+OH- = CO32-+ H2O;
(4) ①图象中分析可知随的升高,HI减小,H2增大,反应H2(g)+I2(g)2HI(g) 说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,△H<0,
故答案为小于;
②由图象看出b的量从零开始越来越大,根据SO2+I2+2H2O=3H++HSO4-+2I-,I-+I2I3-,反应中越来越多的离子为I3-,由图2知要提高碘的还原率,除控制温度外,还可以采取的措施是减小的投料比。
故答案为 I3-; 减小的投料比。
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【题目】如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法不正确的是( )
A.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,精制时除杂试剂BaCl2溶液应在Na2CO3溶液之前加入
B.标准状况下每生成22.4LCl2,便产生2 mol NaOH
C.从E口逸出的气体是Cl2
D.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
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【题目】室温下,向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应;C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是
A. 加入NaOH,可增大乙醇的物质的量
B. 增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br
C. 若反应物增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变
D. 若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间
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【题目】【化学——选修3:物质结构与性质】
铬、锰、铁、钴、镍等过渡金属元索的单质及其化合物在工农业、国防、科技等领域具存广泛应用。
(1)基态Cr原子中有_________个未成对电子,最外层电子所占用能级的电子云形状为_______。
(2)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关,一般地,为d0或d10排布时,无颜色;为d1d9排布时,有颜色。则:[Mn(H2O)6]2+ ________(填“无”或“有”)颜色。
(3)不同温度下,铁单质晶胞的两种堆积方式如图所示
①图1和图2中Fe原子的配位数分别为_______________和________________。
②若图2的晶体密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中两个最近的Fe原子之间的距离为__________pm。(用含ρ、NA的代数式表示)
(4)已知MgO与NiO的晶体结构(如图3)相同,其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点:MgO__________NiO(填“>”“<”或“=”),理由是_______________。若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为_______________。
(5)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图4),已知O2-的半径为ɑ m,每平方米面积上分散的该晶体的质量为_________g。(用含ɑ、NA的代数式表示)
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【题目】蛋白质是构成生物体内的基本物质,蛋白质的组成元素主要有氢、碳、氮、氧、硫,同时还有微量元素铁、锌等。回答下列问题:
(1)碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为__________(用元素符号表示)。
(2)N3-的立体构型是__________形;与N3-互为等电子体的一种分子是____________(填分子式)。
(3)将足量的氨水逐滴地加入到CuSO4溶液中,先生成沉淀,然后沉淀溶解生成配合物[Cu(NH3)4]SO4,配位化合物中的阳离子结构式为___________;SO42-中的硫原子杂化方式为_________;用价层电子对互斥理论解释SO42-的键角大于SO32-的原因是____________。
(4)碲化锌晶体有两种结构,其中一种晶胞结构如图:
晶胞中与Zn原子距离最近的Te原子围成__________体图形;与Te原子距离最近的Te原子有________个;若与Zn距离最近的Te原子间距为a pm,则晶体密度为__________g/cm3。(已知相对质量:Zn—65、Te—128)
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【题目】25℃ 时,向体积均为20mL、浓度均为0.1000mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ溶液中分别逐滴加入0.1000mol·L-1的NaOH溶液,所得溶液的pH与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.当V(NaOH溶液)=0mL时,三种溶液相比较c(X-)>c(Y-)>c(Z-)
B.当三种溶液pH均等于7时,反应消耗的n(HX)>n(HY)>n(HZ)
C.当V(NaOH溶液)=10mL时,反应后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-)>c(Na+)
D.HY与HZ混合溶液中:c(H+)=c(Y-)+c(Z-)+
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【题目】常温下pH=1的两种一元酸溶液A和B,分别加水稀释至1000倍,其pH与所加水的体积变化如图所示,则下列结论中正确的是 ( )
A.A酸比B酸的电离程度小
B.B酸比A酸容易电离
C.A是弱酸,B是强酸
D.pH=1时,B酸的物质的量浓度比A酸大
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【题目】下列实验操作中,可达到对应实验目的的是( )
实验操作 | 实验目的 | |
A | 苯和溴水混合后加入铁粉 | 制溴苯 |
B | 某有机物与溴的四氯化碳溶液混合 | 确认该有机物含碳碳双键 |
C | 将与氢氧化钠的乙醇溶液共热一段时间,冷却,向其中滴加过量的稀硝酸中和氢氧化钠然后再滴入硝酸银溶液,观察生成沉淀的颜色 | 检验该有机物中的溴原子 |
D | 乙醇与酸性高锰酸钾溶液混合 | 检验乙醇具有还原性 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】化合物A的相对分子质量为136,其红外光谱和核磁共振氢谱如图,下列关于A的说法中正确的是( )
A. 若A可水解,与其同类的化合物包括的同分异构体只有5种
B. 符合题中A分子结构特征的有机物类型可能不只1类
C. A的可能结构中在一定条件下最多可与发生加成反应
D. A一定属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
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