Question

合理利用资源成为当今研究热点。CH₃NH₂、PbI₂及HI常用作合成太阳能电池的敏化剂甲胺铅碘(CH₃NH₃PbI₃)的主要原料。

（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	E1	E2	E3	E4

则上述热化学方程式中ΔH=___kJ·mol^-1。

（2）可利用水煤气合成上述反应所需甲醇。反应为CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)ΔH＜0。在一定条件下，将1molCO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，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___。

②图中Y轴表示温度，其判断的理由是__。

（3）可利用四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶PbI₂，若反应中生成amolPbI₂，则转移电子的物质的量为___。

（4）将二氧化硫通入碘水制备HI的反应曲线如图所示，其反应原理为：SO₂＋I₂＋2H₂O=3H^＋＋HSO₄^-＋2I^-，I₂＋I^-I₃^-，图中曲线a、b分别代表的微粒是__和__（填微粒符号）；由图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

(E1+E3)-(E2+E4) 25% 随着Y值增加φ(CH3OH)减小，平衡CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)逆移 amol HSO4- 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依据题意建立三段式求解可得；

②该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动；

（3）四氧化三铅和氢碘酸发生氧化还原反应制备生成PbI2、I2和H2O，反应的化学方程式为Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H2O；

（4）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；减小的投料比能提高碘的还原率。

（1）反应热=反应物总键能-生成物总键能，由题给键能数据可知△H=(E1+E3)-(E2+E4)，故答案为：(E1+E3)-(E2+E4)；

（2）①设CO的转化率为x，由题意建立如下三段式：

由平衡时CH3OH的体积分数为10%可得×100%=10%，x=0.25即25%，故答案为：25%；

②该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，由图可知，随着Y值的增加，CH3OH的体积分数φ（CH3OH）减小，说明平衡向逆反应方向移动，则Y表示温度，故答案为：随着Y值增加φ(CH3OH)减小，平衡CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)逆移；

（3）四氧化三铅中铅元素的化合价为+价，碘化铅中铅元素的化合价为+2价，铅元素化合价降低，反应中四氧化三铅作氧化剂，HI作还原剂，碘元素化合价-1价变化为0价，生成I2，则四氧化三铅和氢碘酸发生氧化还原反应生成PbI2、I2和H2O，反应的化学方程式为Pb3O4+8HI=3PbI2+I2+4H2O，由方程式可知每生成3molPbI2的反应中电子转移2mol，则生成amolPbI2转移电子的物质的量为amol，故答案为：amol；

（4）由图象可知，b为从零越来越大的离子，结合反应原理为SO2＋I2＋2H2O=3H＋＋HSO4-＋2I-和I2＋I-I3-可知反应中越来越多的离子为I3-，反应过程中氢离子和硫酸氢根离子始终不变，但氢离子的物质的量是硫酸氢根的3倍，则图中曲线a、b分别代表的微粒是HSO4-、I3-；由图可知，要提高碘的还原率，除控制温度外，还可以采取的措施是减小的投料比，故答案为：HSO4-；I3-；减小的投料比。