10.甲胺鉛碘(CH3NH3PbI3)可用作全固態(tài)鈣鈦礦敏化太陽能電池的敏化劑,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(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:
共價(jià)鍵 |
C-O |
H-O |
N-H |
C-N |
鍵能/kJ?mol-1 |
351.5 |
463 |
393 |
293 |
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)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H<0.在一定條件下,將1mol CO和2mol H
2通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時(shí),CH
3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH
3OH)變化趨勢(shì)如圖1所示:
①下列說法不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
。
A.體系中氣體的密度保持不變 B.CO的消耗速率與CH
3OH的消耗速率相等
C.體系中CO的轉(zhuǎn)化率和H
2的轉(zhuǎn)化率相等 D.體系中CH
3OH的體積分?jǐn)?shù)保持不變
②平衡時(shí),M點(diǎn)CH
3OH的體積分?jǐn)?shù)為10%,則CO的轉(zhuǎn)化率為
。
③某同學(xué)認(rèn)為上圖中Y軸表示溫度,你認(rèn)為他判斷的理由是
。
(3)實(shí)驗(yàn)室可由四氧化三鉛和氫碘酸反應(yīng)制備難溶的PbI
2,同時(shí)生成I
2,寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
。
(4)HI的制備:將0.8molI
2(g)和1.2molH
2(g)置于某1L密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):I
2(g)+H
2(g)?2HI(g)并達(dá)到平衡。HI的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如表格所示:
時(shí)間(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
HI體積分?jǐn)?shù) |
26% |
42% |
52% |
57% |
60% |
60% |
60% |
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
。
②反應(yīng)達(dá)到平衡后,在7min時(shí)將容器體積壓縮為原來的一半。請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出c(HI)隨時(shí)間變化的曲線。