Question

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) 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＝_______。

（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 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氢碘酸反应制备难溶的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(呈黄色)中c(Pb^2＋)=1.0×10^－3mol·L^－1，则K_sp(PbI₂)＝_________；已知K_sp(PbCl₂)＝1.6×10^－5，则转化反应PbCl₂(s)＋2I^-(aq) PbI₂(s)＋2Cl^-(aq)的平衡常数K＝_________。

（5）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ΔH__________(填大于或小于)0。

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a、b分别代表的微粒是________、_________（填微粒符号）；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___________________________________。

Answer

-12kJ/mol 25% 小 随着Y值的增加，的体积分数减小，平衡CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)逆向移动，故Y表示温度 2mol 4000 小于 减小的投料比

【解析】

（1）反应热反应物总键能生成物总键能，故，故答案为：；

（2）①设CO的转化量是x mol，则

根据题意，平衡时，的体积分数为，则，，所以CO的转化率为，故答案为：；

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，的体积分数减小，平衡逆向移动，故Y表示温度，故答案为：小；随着Y值的增加，的体积分数减小，平衡逆向移动，故Y表示温度；

（3）由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的，反应的化学方程式为：，HI做还原剂，碘元素化合价价变化为，每生成3mol的反应中电子转移2mol，故答案为：2mol；

（4）饱和溶液呈黄色中，沉淀溶解平衡，，，则；反应的平衡常数，故答案为：；4000；

（5）①图象中分析可知随温度的升高，HI减小，增大，反应说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，，故答案为：小于；

②根据图知，b为从0逐渐增大的两种，a和c始终不变，且a、c的物质的量之比为3：1，根据、，反应中越来越多，H+、HSO4-始终不变，且n（H+）：n（HSO4-）=3：1，所以a为H+、b为I3-；由图2知，横坐标数值越大I3-越多、I-越少，要提高碘的还原率需要控制温度外，还需要减小的投料比，故答案为：、；减小的投料比。