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科學研究發(fā)現納米級的Cu2O可作為太陽光分解水的催化劑。
I．四種制取Cu2O的方法
(a)用炭粉在高溫條件下還原CuO制備Cu2O；
(b)用葡萄糖還原新制的Cu(OH)2制備Cu2O；
(c)電解法制備Cu2O。原理如圖所示，則陽極電極反應可以表示為_________________；
(d)最新實驗研究加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2可制備納米級Cu2O，同時放出N2。該制法的化學方程式為___________________
Ⅱ．用制得的Cu2O進行催化分解水的實驗：
(1)一定溫度下，在2L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入0.10mol水蒸氣，發(fā)生反應：
2H2O(g)2H2(g)+O2 (g) △H=+484kJ/mol 不同時段產生O2的量見下表
前20min的反應速率v(H2O)=____________；該溫度下，反應的平衡常數的表達式K=___________；達平衡時，至少需要吸收的光能為__________kJ。
(2)用以上四種方法制得的Cu2O在某相同條件下分別對水催化分解，產生氫氣的體積V(H2)隨時間t變化如圖所示。下列敘述正確的是________（填字母代號）。
A．c、d方法制得的Cu2O催化效率相對較高
B．d方法制得的Cu2O做催化劑時，水的平衡轉化率最高
C．催化效果與Cu2O顆粒的粗細、表面活性等有關
D．Cu2O催化水分解時，需要適宜的溫度
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
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 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，不同反應可制得不同狀態(tài)的Cu2O
（1）科學研究發(fā)現納米級的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Cu2O，同時放出N2．當收集的N2體積為3.36L（已換算為標準狀況）時，可制備納米級Cu2O的質量為
43.2g
43.2g
；
②一定溫度下，在2L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入0.20mol水蒸氣，發(fā)生反應：
2H2O（g）2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ?mol-1；測得20min時O2的物質的量為0.0016mol，則前20min的反應速率v（H2O）=
8×10-5mol/（L?min）
8×10-5mol/（L?min）
；該溫度下，反應的平衡常數表達式K=
c2(H2)?c(O2)
c2(H2O)
c2(H2)?c(O2)
c2(H2O)
；下圖表示在t1時刻達到平衡后，只改變一個條件又達到平衡的不同時段內，H2的濃度隨時間變化的情況，則t1時平衡的移動方向為
逆向
逆向
，t2時改變的條件可能為
增大壓強或增大H2濃度
增大壓強或增大H2濃度
；若以K1、K2、K3分別表示t1時刻起改變條件的三個時間段內的平衡常數，t3時刻沒有加入或減少體系中的任何物質，則K1、K2、K3的關系為
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
請寫出用足量炭粉還原CuO（s）制備Cu2O（s）的熱化學方程式
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 來源： 題型：閱讀理解

對一個化學反應的研究需要從反應條件、限度、速率、定量關系等因素進行綜合分析，下列是關于化學反應的系列研究，請根據相關信息回答問題．
（1）關于反應物之間的定量關系的研究：已知反應：Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+，向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2，該反應的離子方程式為：
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-

（2）關于反應速率、限度的研究：
①已知298K時，Mg（OH）2的溶度積常數Ksp=5.6×10-12，在氯化鎂溶液中加入一定量的燒堿，測得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科學研究發(fā)現納米級的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Cu2O并通入0.10mol水蒸氣，發(fā)生反應：2H2O（g）
Cu2O
2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ?mol-1不同時段產生O2的量見下表：
時間/min 20 40 60 80
n（O2）/mol 0.0010 0.0016 0.0020 0.0020
則前20min的反應速率 v（H2O）=
5.0×10-5mol?L-1?min-1
5.0×10-5mol?L-1?min-1
；達平衡時，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，各物質濃度隨時間變化如下圖中甲圖所示．附圖中乙圖為t2時刻后改變容器中條件，平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個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]．請回答：
I：t4-t5階段改變的條件為
減小壓強
減小壓強
，
II：B的起始物質的量為
0.04mol
0.04mol
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

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

（1）科學研究發(fā)現納米級的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Cu2O，同時放出N2。當收集的N2體積為3.36L（已換算為標準狀況）時，可制備納米級Cu2O的質量為         ；

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

  ；測得20 min時O2的物質的量為0.0016 mol，則前20 min的反應速率v（H2O）=                  ；該溫度下，反應的平衡常數表達式K=                  ；下圖表示在t1時刻達到平衡后，只改變一個條件又達到平衡的不同時段內，H2的濃度隨時間變化的情況，則t1時平衡的移動方向為      ，t2時改變的條件可能為              ；若以K1、K2、K3分別表示t1時刻起改變條件的三個時間段內的平衡常數，t3時刻沒有加入或減少體系中的任何物質，則K1、K2、K3的關系為                ；

（2）已知：ΔH＝－293kJ·mol－1           

ΔH＝－221kJ·mol－1

     請寫出用足量炭粉還原CuO（s）制備Cu2O（s）的熱化學方程式         ；

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

 

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科目：高中化學 來源：2011屆河北省邯鄲一中高三高考壓軸試題（理綜）化學部分 題型：實驗題

科學研究發(fā)現納米級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。寫出化學方程式     ；
（3）電解法。反應為。則陽極產物是        ；
（4）最新實驗研究用肼（）還原新制可制備納米級，同時放出。該制法的化學方程式為                                    。
Ⅱ．用制得的進行催化分解水的實驗
（1）一定溫度下，在2L密閉容器中加入納米級并通入0．10mol水蒸氣，發(fā)生反應：；△H= +484kJ/mol，不同時段產生的量見下表：

時間/min
20
40
60
80
n（O2）/mol
0．0010
0．0016
0．0020
0．0020
計算：前20min的反應速率      ；達平衡時，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水催化分解，產生氫氣的速率v隨時間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較高
B．d方法制得的作催化劑時，水的平衡轉化率最高
C．催化效果與顆粒的粗細、表面活性等有關
D．Cu2O催化水分解時，需要適宜的溫度

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

Cu的化合物在生活及科研中有重要作用，不同反應可制得不同狀態(tài)的Cu2O
（1）科學研究發(fā)現納米級的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Cu2O，同時放出N2。當收集的N2體積為3.36L（已換算為標準狀況）時，可制備納米級Cu2O的質量為        ；

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

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