Question

【題目】隨著科技的進步，合理利用資源保護環(huán)境成為當今社會關(guān)注的焦點。甲胺鉛碘(CH3NH3PbI3)用作全固態(tài)鈣鈦礦敏化太陽能電池的敏化劑，可由CH3NH2、PbI2及HI為原料合成，回答下列問題：

(1)制取甲胺的反應(yīng)為CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) △H。已知該反應(yīng)中相關(guān)化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：

則該反應(yīng)的△H=___________kJ·mol－1

(2)上述反應(yīng)中所需的甲醇工業(yè)上利用水煤氣合成，反應(yīng)為：CO(g)+2H2(g) CH3 OH(g) △H<O

在一定條件下，將1 mol CO和2molH2通入密閉容器中進行反應(yīng)，當改變某一外界條件(溫度或壓強)時，CH2OH的體積分數(shù)(CH3OH)變化趨勢如圖所示：

①平衡時，M點CH3OH的體積分數(shù)為10%，則CO的轉(zhuǎn)化率為___________。

②某同學認為上圖中Y軸表示溫度，你認為他判斷的理由是______________________。

(3)合成甲醇所需的氫氣，工業(yè)上常從一種合成氣(主要成分為CO2、H2)中分離。H2提純過程示意圖如下：

①吸收池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________。

②用電極反應(yīng)式和離子方程式表示K2CO3溶液的再生原理___________。

(4)分解HI曲線和液相法制備HI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=___________0(填“大于”或“小于”)。

②將二氧化硫通入碘水中會發(fā)生反應(yīng)：SO2+I2+2H2O=3H++HSO4－+2I－，I2+I－I3－，圖2中曲線b代表的微粒是___________(填微粒符號)，由圖2可知，要提高碘的還原率，除控制溫度外，還可以采取的措施是___________。

Answer 1

【答案】-12 25% 隨著Y值的增大，c(CH3OH)減小，平衡向逆反應(yīng)方向進行，故Y為溫度 CO2+H2O+CO32- = 2HCO3- 2H2O+2e- = H2↑+2OH-、2HCO3-+OH- = CO32-+ H2O 小于 I3- 減小的投料比

【解析】

（1）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；
（2）①根據(jù)三行式計算得到；
②根據(jù)圖示信息：X軸上a點的數(shù)值比b點小，隨著Y值的增加，CH3OH的體積分數(shù)φ（CH3OH）減小，結(jié)合平衡移動原理回答；
（3）二氧化碳與碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸氫鉀，再結(jié)合電解池原理結(jié)合離子反應(yīng)作答；

（4）①圖象中分析可知隨的升高，HI減小，H2增大，反應(yīng)H2（g）+I2（g）2HI（g）說明升溫平衡逆向進行；
②根據(jù)圖象b為從零越來越大的離子，a為不變的離子，結(jié)合反應(yīng)過程分析判斷；減小的投料比提高碘的還原率；

(1)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能，設(shè)C-H鍵能為x kJ/mol，ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=3x+351+463+3×393 -（3x+293 +2×393 +2×463）=-12kJ/mo1，

故答案為-12；

(2)①設(shè)CO的轉(zhuǎn)化量是x，則

平衡時，CH3OH的體積分數(shù)為10%，則x/(1x+22x+x)×100%=10%，x=0.25，

所以CO的轉(zhuǎn)化率為 = 25%，

故答案為25%；

②根據(jù)圖示信息：X軸上a點的數(shù)值比b點小，隨著Y值的增加，CH3OH的體積分數(shù)φ(CH3OH)減小，平衡逆向移動，故Y表示溫度，

故答案為隨著Y值的增加,CH3OH的體積分數(shù)φ(CH3OH)減小，平衡逆向移動，故Y表示溫度；

(3) 吸收池二氧化碳與碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸氫鉀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：CO2+H2O+CO32- = 2HCO3-；再利用惰性電極電解時，陰極水中的氫離子得電子得到氫氧根離子，生成的碳酸鉀繼續(xù)與氫氧根離子反應(yīng)又轉(zhuǎn)化為K2CO3，因此K2CO3再生原理用離子方程式表示為：CO2+H2O+CO32- = 2HCO3-；2H2O+2e-= H2↑+2OH-、2HCO3-+OH- = CO32-+ H2O

故答案為CO2+H2O+CO32- = 2HCO3-；2H2O+2e- = H2↑+2OH-、2HCO3-+OH- = CO32-+ H2O；

(4) ①圖象中分析可知隨的升高,HI減小,H2增大,反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g) 說明升溫平衡逆向進行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H<0，

故答案為小于；

②由圖象看出b的量從零開始越來越大，根據(jù)SO2+I2+2H2O=3H++HSO4-+2I-，I-+I2I3-，反應(yīng)中越來越多的離子為I3-，由圖2知要提高碘的還原率，除控制溫度外，還可以采取的措施是減小的投料比。
故答案為 I3-； 減小的投料比。