2.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+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2
(1)已知:2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s)△H=-akJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-bkJ•mol-1
Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s)△H=-ckJ•mol-1
则方法I发生的反应:2Cu O(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=2c-a-bkJ•mol-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:若温度不当,会生成Cu.
(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4Cu(OH)2+N2H4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2Cu2O+6H2O+N2↑.
(4)方法III采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,写出电极反应式
并说明该装置制备Cu2O的原理阴极电极反应:2H++2e-=H2↑,c(OH-)增大,通过阴离子交换膜进入阳极室,阳极电极反应:2 Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,获得Cu2O.
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
2H2O(g)$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2(g)+O2(g)△H>0,水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)变化如表所示.
序号Cu2O a克温度01020304050
方法IIT10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
方法IIIT10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
方法IIIT20.100.0940.0900.0900.0900.090
下列叙述正确的是cd(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)=7×10-5mol•L-1•min-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
 0  162804  162812  162818  162822  162828  162830  162834  162840  162842  162848  162854  162858  162860  162864  162870  162872  162878  162882  162884  162888  162890  162894  162896  162898  162899  162900  162902  162903  162904  162906  162908  162912  162914  162918  162920  162924  162930  162932  162938  162942  162944  162948  162954  162960  162962  162968  162972  162974  162980  162984  162990  162998  203614 

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