题目内容
【题目】华盛顿大学的研究团队采用新型的太阳能热过程生产水泥,可实现C02零排放。当电解低于800℃ 时,碳酸钙先分解成为CaO和CO2,电解质为熔融的碳酸钠,基本原理如图所示,下列说法不正确的是( )
A.生产过程中能量转化方式是光能、电能转化为化学能
B.石墨电极的电极反应式为3CO2 +4e- =C+ 2CO32-
C.电解过程中熔融碳酸钠的物质的量不发生变化
D.电解过程中若产生11.2 LO2,则转移2 mol电子
【答案】D
【解析】
试题分析:A、根据基本原理,生产过程中能量的转化是光能转化成化学能,电能转化成化学能,故说法正确;B、装置示意图,阴极反应式3CO2+4e-=C+2CO32-,故说法正确;C、阳极反应式为2CO32--4e-=2CO2↑+O2↑,通过阴阳两极反应式,推出碳酸钠的物质的量不变,故说法正确;D、没有指明是否是标准状况,故说法错误。
【题目】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法I | 用碳粉在高温条件下还原CuO |
方法II | 用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
方法III | 电解法,反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑ |
(1)已知:2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s)△H=﹣akJmol﹣1
C(s)+O2(g)=CO(g)△H=﹣bkJmol﹣1
Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=﹣ckJmol﹣1
则方法I发生的反应:2Cu O(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H= kJmol﹣1.
(2)工业上很少用方法I制取Cu2O,是由于方法I反应条件不易控制,若控温不当,会降低Cu2O产率,请分析原因: .
(3)方法II为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2.
该制法的化学方程式为 .
(4)方法III采用离子交换膜控制电解液中OH﹣的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,写出电极反应式
并说明该装置制备Cu2O的原理 .
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H>0,水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)
变化如下表所示.
序号 | Cu2O a克 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | 方法II | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | 方法III | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | 方法III | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
下列叙述正确的是 (填字母代号).
a.实验的温度:T2<T1
b.实验①前20min的平均反应速率v(O2)=7×10﹣5molL﹣1min﹣1
c.实验②比实验①所用的Cu2O催化效率高
d. 实验①、②、③的化学平衡常数的关系:K1=K2<K3.