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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...
题目内容:
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 | C—H |
键能/kJ·mol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 | 414 |
则该反应的ΔH=____kJ·mol-1。
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成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)工业上可采用CH3OHCO+2H2 来制取高纯度的CO和H2。我国学者采用量子力学方法,通过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式 A:CH3OH* →CH3O* +H* Ea= +103.1kJ·mol-1
方式 B:CH3OH* →CH3* +OH* Eb= +249.3kJ·mol-1
由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为___(填A、B)。
下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。
该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为________。
(4)PbI2与金属锂以LiI-Al2O3固体为电解质组成锂碘电池,其结构示意图如下,电池总反应可表示为:2Li+PbI2=2LiI+Pb,则b极上的电极反应式为:_____。
(5)CH3NH2的电离方程式为CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-电离常数为kb,已知常温下pkb=-lgkb=3.4,则常温下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时,溶液pH=______。
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