【题目】.甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,该物质可由甲胺(CH3NH2)、PbI2 及 HI 为原料来合成。请回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为 CH3OH(g)+NH3(g)==CH3NH2(g)+H2O(g),已知该反应中相关化学键的键能数据如下表所示:
共价键 | C-O | H-O | N-H | C-N |
键能/(kJ | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的△H=_____kJ·mol-1
(2)工业上利用水煤气合成甲醇的反应为 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0。一定温度下, 向体积为 2L 的密闭容器中加入 CO 和 H2,5min 末反应达到化学平衡状态,测得各组分浓度如下表所示。
物质 | CO | H2 | CH3OH |
浓度/(mol | 0.9 | 1.0 | 0.6 |
①0~5min 内,用 CO 表示的平均反应速率为_____。
②既能加快反应速率,又能提高氢气转化率的措施有_____(答一条即可)。
③能说明上述反应已达化学平衡状态的是_____(填字母)。
A.v正 (CO)=2v逆 (H2)
B.混合气体密度保持不变
C.反应容器内压强保持不变
D.混合气体的平均摩尔质量不变
(3)PbI2 可由 Pb3O4 和 HI 反应制备,反应的化学方程式为_____。
(4)常温下 PbI2 饱和溶液中 c(I-)=2.0×10-3mol·L-1,则 Ksp(PbI2)=________;已知Ksp(PbS)=4.0×10-28,则反应 PbI2(s)+2-(aq) PbS(s)+2I-(aq)的平衡常数K=_______________________。
(5)HI 的分解反应曲线和液相法制备 HI 的反应曲线分别如图 1 和图 2 所示:
①反应 H2(g)+I2(g)2HI(g)的△H__________(填“>”或“<")0。
②将 SO2 通入碘水中会发生反应:SO2+I2+2H2O==4H++SO42-+2I-,I2+I- I3-。图 2 中曲线 b 所代表的微粒是_____(填微粒符号)。
【答案】-12 0.12molL-1·min-1 加压(或增大 CO 的浓度) CD Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H2O 4.0×10-9 1.0×1019 < I3-
【解析】
(1)根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算;
(2)根据速率公式进行计算,根据影响化学平衡的移动因素及化学平衡标志进行分析
(3)根据得失电子守恒、质量守恒配平可得反应的化学方程式;
(4)根据沉淀溶解平衡常数进行分析;
(5)根据影响化学平衡的移动因素进行分析。
(1)CH3OH(g)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g) △H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(351+393-463-293)kJ/mol=-12 kJ/mol;
答案为-12。
(2)①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),速率之比等于化学计量数之比,所以v(CH3OH)=v(CO)=
=0.12mol/(L min);
答案为 0.12mol/(L min);
②提高氢气转化率要使平衡右移,既能加快反应速率,又能提高氢气转化率的措施有加压(或增大 CO 的浓度),故答案为加压或增大 CO 的浓度。
③A.如果是 2v正(CO)=v逆(H2),可以说明反应达到平衡状态,故A不符合题意;
B.反应前后气体的总质量不变,气体总体积不变,气体的密度始终不变,不能根据密度判断平衡状态,故B不符合题意;
C.反应前后气体分子数目不等,故反应容器内压强保持不变,可以说明反应达到平衡状态,故C符合题意;
D. 混合气体的平均摩尔质量= ,总质量是一定的,反应前后气体分子数目不等,气体总物质的量如果不变,混合气体的平均摩尔质量就不变,所以混合气体的平均摩尔质量不变可以说明反应达到平衡状态,故 D 符合题意;
故选CD。
(3)PbI2 可由 Pb3O4 和 HI 反应制备,同时生成 I2,Pb 元素化合价从价变为+2 价,I 元素化合价从-1 价变为 0 价,根据得失电子守恒、质量守恒配平可得反应的化学方程式为Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H2O;
故答案为 Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H2O;
(4)Ksp(PbI2)=c(Pb2+) c2(I-)=1.0×10-3× (2.0×10-3)2=4.0×10-9,反应 PbI2(s)+S2-(aq) PbS(s)+2I-(aq)的平衡常数 K=
=
=
=1.0×1019;
故答案为 4.0×10-9;1.0×1019;
(5)①升温,HI 的物质的量减少,即平衡左移,所以正反应为放热反应,△H<0;
故答案为<。
②根据 SO2+I2+2H2O===4H++SO42-+2I-,I2+I-I3-得,随着
的增大,n(H+)和 n(SO42-)保持不变,而 n(I-)增大,所以 b 所代表的微粒是 I-;
故答案为 I3-。
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【题目】设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.的NaClO溶液中含有
的数目为
B.78g苯含有碳碳双键的数目为
C.常温常压下,14g由与CO组成的混合气体含有的原子数目为
D.标准状况下,中含有分子的数目为
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【题目】下列离子方程式书写正确的是( )
A.以石墨作电极电解AlCl3溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
B.Fe(OH)3与过量的HI溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O
D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
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【题目】将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬(催化剂),充分反应后,再通过足量的水,最终收集到44.8mL O2。原混合气体中O2的体积可能是(假设氨全部被氧化;气体体积均已换算成标准状况)( )
A. 134.4mL B. 313.6mL C. 287.5mL D. 268.8mL
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【题目】已知:pAg=-lgc(Ag+),pX=-lg c(Xn-)。298K时,几种物质的Ksp如下表:
化学式 | AgCl | AgSCN | Ag2CrO4 |
颜色 | 白 | 浅黄 | 红 |
Ksp | 1.8×1010 | 1.0×1012 | 2.0×1012 |
AgCl、AgSCN、Ag2CrO4的饱和溶液中,阳离子和阴离子的浓度关系如图所示。下列说法正确的是
A.图中x代表AgCl曲线,z代表AgSCN曲线
B.298K时,在Cl-和CrO42-的物质的量浓度均为0.1mol/L的溶液中,滴入少量0.1mol/L的AgNO3溶液,首先产生的是红色沉淀
C.298K时若增大p点的阴离子浓度,则y上的点沿曲线向上移动
D.298K时Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq) 2AgSCN(s)+CrO42- (aq)的平衡常数K=2.0×1012
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【题目】最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A;其结构如下:
为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到和C。经元素分析及相对分子质量测定,确定C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。
请回答下列问题:
(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应________。
A.取代反应 B.加成反应
C.缩聚反应 D.氧化反应
(2)写出化合物C所有可能的结构简式______________________________。
(3)C可通过下图所示途径合成,并制取冬青油和阿司匹林。
(ⅰ)写出有机物的结构简式:D:______________,C:________________,E:______________。
(ⅱ)写出变化过程中①、⑥的化学方程式(注明反应条件)
反应①__________________________________;反应⑥_____________________________。
(ⅲ)变化过程中的②属于____________反应,⑦属于________反应。
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【题目】下图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置(B中有导管和一个连通外界的长颈漏斗):
(1)A是氯气发生装置,其中反应的化学方程式为__________________________.
(2)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式:___________________;装置C的作用是_________________ 。
(3)在E处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是__。
(4)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程中现象为___。(选填标号)
(A)有白色沉淀生成(B)无明显变化(C)先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是__,B的作用是___________________________________。
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【题目】茶多酚是一类目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂的总称。其中没食子儿茶素(EGC)的结构如图所示。关于EGC的下列叙述中正确的是
A.EGC是一种芳香烃
B.1molEGC与4molNaOH恰好完全反应
C.遇FeCl3溶液能不发生显色反应
D.易发生氧化反应和取代反应,相对较难发生加成反应
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【题目】运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时,v逆 ________ (填“>”“<”或“=”)v正。
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是________(填编号)。
A.使用更高效的催化剂 B.增大压强
C.及时分离出氨气 D.升高温度
②若在某温度下,2 L的密闭容器中发生合成氨的反应,图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用NH3表示0~10 min内该反应的平均速率v(NH3)=______________;从第11 min起,升高温度,则n(N2)的变化曲线为________(填编号)。
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