题目内容

科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
I．四种制取Cu2O的方法
(a)用炭粉在高温条件下还原CuO制备Cu2O；
(b)用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O；
(c)电解法制备Cu2O。原理如图所示，则阳极电极反应可以表示为_________________；
(d)最新实验研究加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为___________________
Ⅱ．用制得的Cu2O进行催化分解水的实验：
(1)一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气，发生反应：
2H2O(g)2H2(g)+O2 (g) △H=+484kJ/mol 不同时段产生O2的量见下表
前20min的反应速率v(H2O)=____________；该温度下，反应的平衡常数的表达式K=___________；达平衡时，至少需要吸收的光能为__________kJ。
(2)用以上四种方法制得的Cu2O在某相同条件下分别对水催化分解，产生氢气的体积V(H2)随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是________（填字母代号）。
A．c、d方法制得的Cu2O催化效率相对较高
B．d方法制得的Cu2O做催化剂时，水的平衡转化率最高
C．催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有关
D．Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度
Ⅰ．(c)2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O；(d)4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+N2+6H2O
Ⅱ．(1)5×10-5mol/(L·min)；C2(H2)·c(O2)/[c2(H2O)]；0.97；(2)ACD
练习册系列答案
相关题目
（2011?青岛模拟）Cu的化合物在生活及科研中有重要作用，不同反应可制得不同状态的Cu2O
（1）科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂．
①在加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2．当收集的N2体积为3.36L（已换算为标准状况）时，可制备纳米级Cu2O的质量为
43.2g
43.2g
；
②一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.20mol水蒸气，发生反应：
2H2O（g）2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ?mol-1；测得20min时O2的物质的量为0.0016mol，则前20min的反应速率v（H2O）=
8×10-5mol/（L?min）
8×10-5mol/（L?min）
；该温度下，反应的平衡常数表达式K=
c2(H2)?c(O2)
c2(H2O)
c2(H2)?c(O2)
c2(H2O)
；下图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为
逆向
逆向
，t2时改变的条件可能为
增大压强或增大H2浓度
增大压强或增大H2浓度
；若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为
K1=K2＜K3
K1=K2＜K3
；
（2）已知：2Cu2（s）+O2（g）=4CuO（s）△H=-292kJ?mol-1     
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol-1
请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式
2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s），△H=+35.5kJ?mol-1
2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu2O（s），△H=+35.5kJ?mol-1
；
（3）用电解法也可制备Cu2O．原理如右上图所示，则阳极电极反应可以表示为
2Cu++2OH--2e-=C2u+H2O
2Cu++2OH--2e-=C2u+H2O
．
对一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析，下列是关于化学反应的系列研究，请根据相关信息回答问题．
（1）关于反应物之间的定量关系的研究：已知反应：Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+，向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2，该反应的离子方程式为：
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-

（2）关于反应速率、限度的研究：
①已知298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱，测得pH=13.0，则此温度下残留在溶液中的c（Mg2+）=
5.6×10-10mol/L
5.6×10-10mol/L
．
②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂．一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气，发生反应：2H2O（g）
Cu2O
2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ?mol-1不同时段产生O2的量见下表：
时间/min 20 40 60 80
n（O2）/mol 0.0010 0.0016 0.0020 0.0020
则前20min的反应速率 v（H2O）=
5.0×10-5mol?L-1?min-1
5.0×10-5mol?L-1?min-1
；达平衡时，至少需要吸收的光能为
0.968
0.968
kJ．

③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示．附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件，所用条件均不同．已知，t3-t4阶段为使用催化剂[已知t0-t1阶段c（B）未画出]．请回答：
I：t4-t5阶段改变的条件为
减小压强
减小压强
，
II：B的起始物质的量为
0.04mol
0.04mol
．

Cu的化合物在生活及科研中有重要作用，不同反应可制得不同状态的Cu2O

（1）科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。

①在加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。当收集的N2体积为3.36L（已换算为标准状况）时，可制备纳米级Cu2O的质量为         ；

②一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.20 mol水蒸气，发生反应：

  ；测得20 min时O2的物质的量为0.0016 mol，则前20 min的反应速率v（H2O）=                  ；该温度下，反应的平衡常数表达式K=                  ；下图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为      ，t2时改变的条件可能为              ；若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为                ；

（2）已知：ΔH＝－293kJ·mol－1           

ΔH＝－221kJ·mol－1

     请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式         ；

（3）用电解法也可制备Cu2O。原理如右上图所示，则阳极电极反应可以表示为         。

 

科学研究发现纳米级的可作为太阳光分解水的催化剂。
Ⅰ．四种制取的方法
（1）火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；
（2）用葡萄糖还原新制的。写出化学方程式     ；
（3）电解法。反应为。则阳极产物是        ；
（4）最新实验研究用肼（）还原新制可制备纳米级，同时放出。该制法的化学方程式为                                    。
Ⅱ．用制得的进行催化分解水的实验
（1）一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级并通入0．10mol水蒸气，发生反应：；△H= +484kJ/mol，不同时段产生的量见下表：

时间/min
20
40
60
80
n（O2）/mol
0．0010
0．0016
0．0020
0．0020
计算：前20min的反应速率      ；达平衡时，至少需要吸收的光能为      kJ。
（2）用以上四种方法制得的在某相同条件下分别对水催化分解，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是      。
A．c、d方法制得的催化效率相对较高
B．d方法制得的作催化剂时，水的平衡转化率最高
C．催化效果与颗粒的粗细、表面活性等有关
D．Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度

Cu的化合物在生活及科研中有重要作用，不同反应可制得不同状态的Cu2O
（1）科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
①在加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。当收集的N2体积为3.36L（已换算为标准状况）时，可制备纳米级Cu2O的质量为        ；

②一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.20 mol水蒸气，发生反应：
  ；测得20 min时O2的物质的量为0.0016 mol，则前20 min的反应速率v（H2O）=                  ；该温度下，反应的平衡常数表达式K=                  ；下图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为      ，t2时改变的条件可能为              ；若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为                ；
（2）已知：ΔH＝－293kJ·mol－1           
ΔH＝－221kJ·mol－1
请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式        ；
（3）用电解法也可制备Cu2O。原理如右上图所示，则阳极电极反应可以表示为        。

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