（15分）纳米级Cu₂ O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。
Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备
（1）四种制取Cu₂O的方法如下：
①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；
②最新实验研究用肼（N₂H₄）还原新制Cu(OH)₂可制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。
已知：N₂H₄(l)+O₂(g)N₂(g)+2H₂O(l)   △H="-a" kJ/mol
Cu(OH)₂(s)CuO(s)+H₂O(l)  △H="b" kJ/mol
4CuO(s)2Cu₂O(s)+O₂(g)      △H="c" kJ/mol
则该方法制备Cu₂O的热化学方程式为                                             。
③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H₂OCu₂O+H₂↑，则阳极反应式为：                               。
④还可采用Na₂SO₃还原CuSO₄法：将Na₂SO₃ 和CuSO₄加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式：               。
Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用
（2）用制得的Cu₂O进行催化分解水的实验
①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu₂O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：
2H₂O(g)2H₂(g)＋O₂(g) △H＝＋484 kJ·mol^－1
T₁温度下不同时段产生O₂的量见下表：

时间/min	20	40	60	80
n(O2)/mol	1.0	1.6	2.0	2.0

前20 min的反应速率v(H₂O)＝                       ；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝             ；若T₂温度下K＝0.4，T₁         T₂（填>、<、=）
②右图表示在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                ；

③用以上四种方法制得的Cu₂O在其它条件相同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．方法③、④制得的Cu₂O催化效率相对较高
B．方法④制得的Cu₂O作催化剂时，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
D．Cu₂O催化水分解时，需要适宜的温度

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	用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ	电解法，反应为2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。
方法Ⅲ	用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2

 
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu₂O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成        而使Cu₂O产率降低。
（2）已知：2Cu(s)＋1/2O₂(g)=Cu₂O(s)   △H =-akJ·mol^-1
C(s)＋1/2O₂(g)=CO(g)      △H =-bkJ·mol-1
Cu(s)＋1/2O₂(g)=CuO(s)    △H =-ckJ·mol^-1
则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu₂O(s)＋CO(g)；△H =     kJ·mol^-1。
（3）方法Ⅱ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，该电池的阳极生成Cu₂O反应式为                。

（4）方法Ⅲ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            。
（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：
水蒸气的浓度（mol/L）随时间t(min)变化如下表所示。

序号	温度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	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小于T₁
B．实验①前20 min的平均反应速率v(O₂)=7×10^-5 mol·L^-1 min^-1 
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高