科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的Cu2O可作為太陽光分解水的催化劑。
I.四種制取Cu2O的方法:
(1)火還原法:用炭粉在高溫條件下還原CuO。
(2)用葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]還原新制的Cu(OH)2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
(3)電解法:反應(yīng)為2Cu +H2OCu2O+H2↑,則陽極產(chǎn)物是___。
(4)最新研究表明用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2可制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2。該方法的化學(xué)方程式為___ 。
Ⅱ,用制得的Cu2O進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn)。
(1)一定溫度下,向2L密閉容器中加入納米級(jí)Cu2O并通入0.10 mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):
2H2O(g) 2H2(g)+ O2(g) △H=+484 kJ.mol-1,不同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生O2的量如下表:
計(jì)算前20 min的反應(yīng)速率v(H2O)=___;達(dá)到平衡時(shí),至少需要吸收___kJ的光能。
(2)用以上四種方法制得的Cu2O在某相同條件下分別對(duì)水催化分解,產(chǎn)生氫氣的速率(v)隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系如圖所示,下列敘述正確的是___(填序號(hào))。
A.c、d曲線對(duì)應(yīng)方法制得的Cu2O的催化效率相對(duì)較高
B.d曲線對(duì)應(yīng)方法制得的Cu2O作催化劑時(shí),水的轉(zhuǎn)化率最高
C.催化效果與Cu2O顆粒的粗細(xì)、表面活性等有關(guān)
D.Cu2O催化水分解時(shí),需要適宜的溫度
I. (2) CH2OH(CHOH)4CHO +2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
[或CH2OH(CHOH)4CHO +2Cu(OH)2 + NaOHCH2OH ( CHOH)4COONa + Cu2O↓+3H2O]
(3)Cu2O
(4)4Cu(OH)2 +N2 H4 =2Cu2O+ N2 +6H2O
Ⅱ. (1)5.0×10-5 mol.L-1.min -1 ;0. 968 
(2)ACD
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?青島模擬)Cu的化合物在生活及科研中有重要作用,不同反應(yīng)可制得不同狀態(tài)的Cu2O
(1)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的Cu2O可作為太陽光分解水的催化劑.
①在加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2可制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2.當(dāng)收集的N2體積為3.36L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),可制備納米級(jí)Cu2O的質(zhì)量為
43.2g
43.2g
;
②一定溫度下,在2L密閉容器中加入納米級(jí)Cu2O并通入0.20mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):
2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1;測(cè)得20min時(shí)O2的物質(zhì)的量為0.0016mol,則前20min的反應(yīng)速率v(H2O)=
8×10-5mol/(L?min)
8×10-5mol/(L?min)
;該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c2(H2)?c(O2)
c2(H2O)
c2(H2)?c(O2)
c2(H2O)
;下圖表示在t1時(shí)刻達(dá)到平衡后,只改變一個(gè)條件又達(dá)到平衡的不同時(shí)段內(nèi),H2的濃度隨時(shí)間變化的情況,則t1時(shí)平衡的移動(dòng)方向?yàn)?!--BA-->
逆向
逆向
,t2時(shí)改變的條件可能為
增大壓強(qiáng)或增大H2濃度
增大壓強(qiáng)或增大H2濃度
;若以K1、K2、K3分別表示t1時(shí)刻起改變條件的三個(gè)時(shí)間段內(nèi)的平衡常數(shù),t3時(shí)刻沒有加入或減少體系中的任何物質(zhì),則K1、K2、K3的關(guān)系為
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
請(qǐng)寫出用足量炭粉還原CuO(s)制備Cu2O(s)的熱化學(xué)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)用電解法也可制備Cu2O.原理如右上圖所示,則陽極電極反應(yīng)可以表示為
2Cu++2OH--2e-=C2u+H2O
2Cu++2OH--2e-=C2u+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

對(duì)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的研究需要從反應(yīng)條件、限度、速率、定量關(guān)系等因素進(jìn)行綜合分析,下列是關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的系列研究,請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息回答問題.
(1)關(guān)于反應(yīng)物之間的定量關(guān)系的研究:已知反應(yīng):Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,該反應(yīng)的離子方程式為:
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-

(2)關(guān)于反應(yīng)速率、限度的研究:
①已知298K時(shí),Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12,在氯化鎂溶液中加入一定量的燒堿,測(cè)得pH=13.0,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)=
5.6×10-10mol/L
5.6×10-10mol/L

②科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的Cu2O可作為太陽光分解水的催化劑.一定溫度下,在2L密閉容器中加入納米級(jí)Cu2O并通入0.10mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):2H2O(g)
Cu2O
2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1不同時(shí)段產(chǎn)生O2的量見下表:
時(shí)間/min 20 40 60 80
n(O2)/mol 0.0010 0.0016 0.0020 0.0020
則前20min的反應(yīng)速率 v(H2O)=
5.0×10-5mol?L-1?min-1
5.0×10-5mol?L-1?min-1
;達(dá)平衡時(shí),至少需要吸收的光能為
0.968
0.968
kJ.

③向某密閉容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體.一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如下圖中甲圖所示.附圖中乙圖為t2時(shí)刻后改變?nèi)萜髦袟l件,平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況,且四個(gè)階段都各改變一種不同的條件,所用條件均不同.已知,t3-t4階段為使用催化劑[已知t0-t1階段c(B)未畫出].請(qǐng)回答:
I:t4-t5階段改變的條件為
減小壓強(qiáng)
減小壓強(qiáng)
,
II:B的起始物質(zhì)的量為
0.04mol
0.04mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Cu的化合物在生活及科研中有重要作用,不同反應(yīng)可制得不同狀態(tài)的Cu2O

(1)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的Cu2O可作為太陽光分解水的催化劑。

①在加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2可制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2。當(dāng)收集的N2體積為3.36L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),可制備納米級(jí)Cu2O的質(zhì)量為        

②一定溫度下,在2 L密閉容器中加入納米級(jí)Cu2O并通入0.20 mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):

  ;測(cè)得20 min時(shí)O2的物質(zhì)的量為0.0016 mol,則前20 min的反應(yīng)速率v(H2O)=                  ;該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=                  ;下圖表示在t1時(shí)刻達(dá)到平衡后,只改變一個(gè)條件又達(dá)到平衡的不同時(shí)段內(nèi),H2的濃度隨時(shí)間變化的情況,則t1時(shí)平衡的移動(dòng)方向?yàn)?u>      ,t2時(shí)改變的條件可能為              ;若以K1、K2、K3分別表示t1時(shí)刻起改變條件的三個(gè)時(shí)間段內(nèi)的平衡常數(shù),t3時(shí)刻沒有加入或減少體系中的任何物質(zhì),則K1、K2、K3的關(guān)系為                ;

(2)已知:ΔH=-293kJ·mol-1           

ΔH=-221kJ·mol-1

     請(qǐng)寫出用足量炭粉還原CuO(s)制備Cu2O(s)的熱化學(xué)方程式        

(3)用電解法也可制備Cu2O。原理如右上圖所示,則陽極電極反應(yīng)可以表示為         。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆河北省邯鄲一中高三高考?jí)狠S試題(理綜)化學(xué)部分 題型:實(shí)驗(yàn)題

科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的可作為太陽光分解水的催化劑。
Ⅰ.四種制取的方法
(1)火法還原。用炭粉在高溫條件下還原CuO;
(2)用葡萄糖還原新制的。寫出化學(xué)方程式     ;
(3)電解法。反應(yīng)為。則陽極產(chǎn)物是        
(4)最新實(shí)驗(yàn)研究用肼()還原新制可制備納米級(jí),同時(shí)放出。該制法的化學(xué)方程式為                                    。
Ⅱ.用制得的進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn)
(1)一定溫度下,在2L密閉容器中加入納米級(jí)并通入0.10mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):;△H= +484kJ/mol,不同時(shí)段產(chǎn)生的量見下表:

時(shí)間/min
20
40
60
80
n(O2)/mol
0.0010
0.0016
0.0020
0.0020
計(jì)算:前20min的反應(yīng)速率      ;達(dá)平衡時(shí),至少需要吸收的光能為      kJ。
(2)用以上四種方法制得的在某相同條件下分別對(duì)水催化分解,產(chǎn)生氫氣的速率v隨時(shí)間t變化如圖所示。下列敘述正確的是      。
A.c、d方法制得的催化效率相對(duì)較高
B.d方法制得的作催化劑時(shí),水的平衡轉(zhuǎn)化率最高
C.催化效果與顆粒的粗細(xì)、表面活性等有關(guān)
D.Cu2O催化水分解時(shí),需要適宜的溫度

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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆江西省贛縣中學(xué)高三適應(yīng)性考試(理科)化學(xué)部分 題型:填空題

Cu的化合物在生活及科研中有重要作用,不同反應(yīng)可制得不同狀態(tài)的Cu2O
(1)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的Cu2O可作為太陽光分解水的催化劑。
①在加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2可制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2。當(dāng)收集的N2體積為3.36L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),可制備納米級(jí)Cu2O的質(zhì)量為        ;

②一定溫度下,在2 L密閉容器中加入納米級(jí)Cu2O并通入0.20 mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):
  ;測(cè)得20 min時(shí)O2的物質(zhì)的量為0.0016 mol,則前20 min的反應(yīng)速率v(H2O)=                  ;該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=                  ;下圖表示在t1時(shí)刻達(dá)到平衡后,只改變一個(gè)條件又達(dá)到平衡的不同時(shí)段內(nèi),H2的濃度隨時(shí)間變化的情況,則t1時(shí)平衡的移動(dòng)方向?yàn)?u>      ,t2時(shí)改變的條件可能為              ;若以K1、K2、K3分別表示t1時(shí)刻起改變條件的三個(gè)時(shí)間段內(nèi)的平衡常數(shù),t3時(shí)刻沒有加入或減少體系中的任何物質(zhì),則K1、K2、K3的關(guān)系為                ;
(2)已知:ΔH=-293kJ·mol-1           
ΔH=-221kJ·mol-1
請(qǐng)寫出用足量炭粉還原CuO(s)制備Cu2O(s)的熱化學(xué)方程式        
(3)用電解法也可制備Cu2O。原理如右上圖所示,則陽極電極反應(yīng)可以表示為        。

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