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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
(a)用炭粉在高温条件下还原CuO制备Cu2O;
(b)用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O;
(c)电解法制备Cu2O。原理如图所示,则阳极电极反应可以表示为_________________;
(d)最新实验研究加热条件下用液态肼(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:
2H2O(g)2H2(g)+O2 (g) △H=+484kJ/mol 不同时段产生O2的量见下表
前20min的反应速率v(H2O)=____________;该温度下,反应的平衡常数的表达式K=___________;达平衡时,至少需要吸收的光能为__________kJ。
(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,产生氢气的体积V(H2)随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是________(填字母代号)。
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做催化剂时,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.(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
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?青岛模拟)Cu的化合物在生活及科研中有重要作用,不同反应可制得不同状态的Cu2O
(1)科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.
①在加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2.当收集的N2体积为3.36L(已换算为标准状况)时,可制备纳米级Cu2O的质量为
43.2g
43.2g

②一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.20mol水蒸气,发生反应:
2H2O(g)2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1;测得20min时O2的物质的量为0.0016mol,则前20min的反应速率v(H2O)=
8×10-5mol/(L?min)
8×10-5mol/(L?min)
;该温度下,反应的平衡常数表达式K=
c2(H2)?c(O2)
c2(H2O)
c2(H2)?c(O2)
c2(H2O)
;下图表示在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
逆向
逆向
,t2时改变的条件可能为
增大压强或增大H2浓度
增大压强或增大H2浓度
;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
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
请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式
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)用电解法也可制备Cu2O.原理如右上图所示,则阳极电极反应可以表示为
2Cu++2OH--2e-=C2u+H2O
2Cu++2OH--2e-=C2u+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

对一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析,下列是关于化学反应的系列研究,请根据相关信息回答问题.
(1)关于反应物之间的定量关系的研究:已知反应:Br2+2Fe2+═2Br-+2Fe3+,向10mL 0.1mol?L-1的FeBr2溶液中通入0.001mol Cl2,该反应的离子方程式为:
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-

(2)关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=
5.6×10-10mol/L
5.6×10-10mol/L

②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.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:2H2O(g)
Cu2O
2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ?mol-1不同时段产生O2的量见下表:
时间/min 20 40 60 80
n(O2)/mol 0.0010 0.0016 0.0020 0.0020
则前20min的反应速率 v(H2O)=
5.0×10-5mol?L-1?min-1
5.0×10-5mol?L-1?min-1
;达平衡时,至少需要吸收的光能为
0.968
0.968
kJ.

③向某密闭容器中加入 0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示.附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件,所用条件均不同.已知,t3-t4阶段为使用催化剂[已知t0-t1阶段c(B)未画出].请回答:
I:t4-t5阶段改变的条件为
减小压强
减小压强

II:B的起始物质的量为
0.04mol
0.04mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

Cu的化合物在生活及科研中有重要作用,不同反应可制得不同状态的Cu2O

(1)科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。

①在加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。当收集的N2体积为3.36L(已换算为标准状况)时,可制备纳米级Cu2O的质量为        

②一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.20 mol水蒸气,发生反应:

  ;测得20 min时O2的物质的量为0.0016 mol,则前20 min的反应速率v(H2O)=                  ;该温度下,反应的平衡常数表达式K=                  ;下图表示在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                

(2)已知:ΔH=-293kJ·mol-1           

ΔH=-221kJ·mol-1

     请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式        

(3)用电解法也可制备Cu2O。原理如右上图所示,则阳极电极反应可以表示为        

 

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科目:高中化学 来源:2011届河北省邯郸一中高三高考压轴试题(理综)化学部分 题型:实验题

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
计算:前20min的反应速率      ;达平衡时,至少需要吸收的光能为      kJ。
(2)用以上四种方法制得的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方法制得的催化效率相对较高
B.d方法制得的作催化剂时,水的平衡转化率最高
C.催化效果与颗粒的粗细、表面活性等有关
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度

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科目:高中化学 来源:2011届江西省赣县中学高三适应性考试(理科)化学部分 题型:填空题

Cu的化合物在生活及科研中有重要作用,不同反应可制得不同状态的Cu2O
(1)科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
①在加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。当收集的N2体积为3.36L(已换算为标准状况)时,可制备纳米级Cu2O的质量为        

②一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.20 mol水蒸气,发生反应:
  ;测得20 min时O2的物质的量为0.0016 mol,则前20 min的反应速率v(H2O)=                  ;该温度下,反应的平衡常数表达式K=                  ;下图表示在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                
(2)已知:ΔH=-293kJ·mol-1           
ΔH=-221kJ·mol-1
请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式        
(3)用电解法也可制备Cu2O。原理如右上图所示,则阳极电极反应可以表示为        

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