钙钛矿可以制成太阳能电池、发光二极管和催化剂，甚至可以制成未来量子计算机的元件。钙钛矿并不...

钙钛矿可以制成太阳能电池、发光二极管和催化剂，甚至可以制成未来量子计算机的元件。钙钛矿并不是专指某种含钙和钛的化合物，而是一类具有ABX3组成的晶体材料的总称，其中A和B是阳离子，X是阴离子。

(1)历史上所发现的第一种钙钛矿，是天然矿物钛酸钙(CaTiO3)，其中Ti4 +的核外电子排布式为____；钛酸钙中两种阳离子中半径较大的是__。

(2)一种有机卤化铅钙钛矿是由[CH (NH2)2]+、Pb2+和Cl-构成的，这种钙钛矿的化学式为___，在［CH(NH2)2］+中碳原子的杂化方式为____。

(3)2018年我国科学家制得世界首例无金属钙钛矿材料。下列有机阳离子均可用于制备无金属钙钛矿：

其中含有手性碳原子的是____(填序号)。

(4)如图是CaTiO3的两种晶胞结构示意图，两种晶胞的参数均为a＝b＝c＝379. 5 pm，α=β=γ=90°；

在晶胞I中氧离子占据的是___(填“体心”“面心”或“顶点”)，在晶胞II中氧离子之间最近的距离是___pm(列出计算表达式)。

(5)无金属钙钛矿MDABCO—NH4 I3的晶胞类型与CaTiO3相同。若在MDABCO－NH4I3的晶胞中NH4＋的分数坐标为(，，)，其中一种I-的分数坐标为(0，0，)，则MDABCO的分数坐标为___。与MDABCO 距离最近的I-的个数为____个。

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钙钛矿太阳能电池具有转化效率高、低成本等优点，是未来太阳能电池的研究方向。回答下列问题：

(1)下列状态的钙中，电离最外层一个电子所需能量最大的是__________(填字母标号)。

A.[Ar]4s1　　　 B.[Ar]4s2　　　 C.[Ar]4s14p1　　　 D.[Ar]4p1

(2)基态钛原子的核外价电子轨道表达式为____________。

(3)一种有机金属卤化钙钛矿中含有NH2－CH＝NH2＋，该离子中氮原子的杂化类型为___________，其对应分子NH2－CH＝NH的熔沸点高于CH3CH2CH＝CH2的熔沸点的原因为__________。

(4)一种无机钙钛矿CaxTiyOz的晶体结构如图所示，则这种钙钛矿化学式为___________，已知Ca和O离子之间的最短距离为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则这种钙钛矿的密度是___________g·cm－3(列出计算表达式)。

(5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中原子1的坐标为(，，)，则原子2和3的坐标分别为__________、__________。

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2016年中国科学家成功合成NiO/TiO2电解水催化剂和新型高效的钙钛矿太阳能电池，为解决能源危机保护环境作出了重大贡献。请回答下列问题：

(1)TiO2与焦炭、Cl2在高温下反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO。

①基态钛原子的价电子排布式为_________________。

②该反应中涉及到的非金属元素的电负性大小顺序为_______________________。

(2)已知NiO/TiO2催化化合物甲生成化合物乙的过程如图所示：

化合物甲的沸点小于化合物乙的沸点，主要原因是___________________。在化合物乙中，氧原子的杂化方式是______________。

(3)CH3NH3+、Ti4+、Pb2+、Cl-等离子是组成新型钙钛矿太阳能电池的主要离子。CH3NH3+离子中H—N—H键的键角比NH3分子中H—N—H键的键角 ______ （填“大”或“小”），原因是_____________ 。

(4)Sb(锑)和Ga(镓)的卤化物有很多用途。一定条件下将SbCl3与GaCl3以物质的量之比为l：l反应得到一种固态离子化合物，有人提出了以下两种结构。你认为下列关于结构和说法中合理的是 ____ 。

a. [SbCl2+][GaCl4-]　　 b. [GaCl2+][SbCl4-]　　 c. 没有相关资料，无法判断

(5)金属钛晶胞(如图1所示)中有若干个正四面体空隙，图1中a、b、c、d四个钛原子形成的正四面体其内部空隙中可以填充其他原子。

①请回答，金属钛晶胞的结构属于____________。

a. 简单立方　　 b. 体心立方　　 c. 面心立方　　 d. 金刚石型

②若晶胞中所有的正四面体空隙中都填充氢原子，那么形成的氢化钛的化学式为______________。

(6)某钙钛矿太阳能电池材料的晶胞如图2所示，其晶胞参数为d pm、密度为ρ g·cm-3。则该晶体的摩尔质量________ g·mol-1。（用含d、ρ等符号的式子表示，用NA表示阿伏加德罗常数的值）

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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：

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，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(Pb2＋)＝1.0×10－3 mol·L－1，则Ksp(PbI2)＝_________；已知Ksp(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＋2H2O3H＋HSO＋2I－， I2＋I－I，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___________________________________。

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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：

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，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)工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的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)常温下，PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2+)＝1.0×10-3 mol·L－1，则Ksp(PbI2)＝_________。

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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：

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，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)工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的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)常温下，PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2+)＝1.0×10-3 mol·L－1，则Ksp(PbI2)＝_________。

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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：

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(Pb2＋)=1.0×10－3mol·L－1，则Ksp(PbI2)＝_________；已知Ksp(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___________________________________。

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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)　　 △H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：

则该反应的△H=___________kJ·mol－1

(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) ⇌CH3 OH(g) △H<O

在一定条件下，将1 mol CO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，CH2OH的体积分数(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)合成甲醇所需的氢气，工业上常从一种合成气(主要成分为CO2、H2)中分离。H2提纯过程示意图如下：

①吸收池中发生反应的离子方程式是___________。

②用电极反应式和离子方程式表示K2CO3溶液的再生原理___________。

(4)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△H=___________0(填“大于”或“小于”)。

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b代表的微粒是___________(填微粒符号)，由图2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___________。

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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)可用于全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂，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)△H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下：

则该反应的△H=________kJ•mol-1

（2）上述反应中所需甲醇工业上利用水煤气合成，反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H＜0。在一定条件下，将l mol CO和2mol 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）常温下，已知：Ksp(PbI2)=4×10-9；已知Ksp(PbCl2)=1.6×10-5，则反应PbCl2(s)+2I-(aq)PbI2(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K=_______________。

（4）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△H_______（填“>”或“<”）0。

②将二氧化硫通入碘水中会发生反应：SO2+I2+2H2O3H++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减小___________________________________。

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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，制取甲胺的反应为CH3OH(g)＋NH3(g)CH3NH2(g)＋H2O(g)　 ΔH。回答下列问题：

（1）上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成，已知

①CO（g）+O2（g）═CO2（g）　 △H1=-284kJ/mol

②H2（g）+O2（g）═H2O（g）　 △H2=-248kJ/mol

③CH3OH（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）　 △H3=-651kJ/mol

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH=___。

（2）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____。

②X轴上b点的数值比a点___(填“大”或“小”)。某同学认为图中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，常温下，PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2＋)＝1.0×10－3mol·L－1，则Ksp(PbI2)＝___；已知Ksp(PbCl2)＝1.6×10－5，则转化反应PbI2(s)＋2Cl－(aq)PbCl2(s)＋2I－(aq)的平衡常数K＝___。

（4）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＋2H2O3H+＋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___。

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