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
(1)火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;
(2)用葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]还原新制的Cu(OH)2。写出化学方程式 ;
(3)电解法。反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑。则阳极产物是 ;
(4)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。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:
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
2H2O(g)
2H2(g)+O2(g);△H = +484kJ?mol-1,不同时段产生O2的量见下表:
计算:
前20min的反应速率 v(H2O)= ;该反应的平衡常数表达式K = ;达平衡时,至少需要吸收的光能为 kJ。
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(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Cu2O催化效率相对较高
B.d方法制得的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、表面活性等有关
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度
Ⅰ(2)CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 → CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
(3)Cu2O
(4)4Cu(OH)2 + N2H4
2Cu2O + N2 + 6H2O (3分)
Ⅱ(1)5.0×10―5 mol?L-1 min―1 (2分)
或
(2分) 0.97 (2分)
(2)ACD (3分,选对一个只得1分,错选一个倒扣1分,最少得0分)
注:(有效数字错误或单位错误共扣1分)
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 |
(2)用以上四种方法制得的
| A.c、d方法制得的 |
| B.d方法制得的 |
| C.催化效果与 |
| D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度 |