我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳...

我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高记录(示意图如图所示，M1、M2 为含铁元素的离子)。下列说法正确的是

A.制 O2 装置中，太阳能转化为电能

B.制 H2 装置中，交换膜为阴离子交换膜

C.系统制得1mol H2的同时可制得 1mol O2

D.制H2时阳极可发生反应：[Fe(CN)6]4––e- = [Fe(CN)6]3–

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我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是（已知质子交换膜只允许H+通过）（　　 ）

A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B.该装置工作时，H+由b极区流向a极区

C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液

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我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是（已知质子交换膜只允许H+通过）（　　 ）

A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B.该装置工作时，H+由b极区流向a极区

C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液

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我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是（已知质子交换膜只允许H+通过）（　　 ）

A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B.该装置工作时，H+由b极区流向a极区

C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液

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我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是（已知质子交换膜只允许通过）（　　 ）

A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B.该装置工作时，由b极区流向a极区

C.a极上发生的电极反应为

D.a极区需不断补充含和的溶液

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我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是

A. 该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区

C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液

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我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是

A. 该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区

C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液

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我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是

A. 该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区

C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液

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我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是

A. 该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区

C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液

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（15分）纳米级Cu₂ O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。

Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备

（1）四种制取Cu₂O的方法如下：

①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；

②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。

已知：N₂H₄(l)+O₂(g)N₂(g)+2H₂O(l)    △H=-a kJ/mol

Cu(OH)₂(s)CuO(s)+H₂O(l)   △H=b kJ/mol

4CuO(s)2Cu₂O(s)+O₂(g)       △H=c kJ/mol

则该方法制备Cu₂O的热化学方程式为。

③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H₂OCu₂O+H₂↑，则阳极反应式为：________。

④还可采用Na₂SO₃还原CuSO₄法：将Na₂SO₃ 和CuSO₄加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式：________。

Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用

（2）用制得的Cu₂O进行催化分解水的实验

①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu₂O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：

2H₂O(g) 2H₂(g)＋O₂(g)  △H＝＋484 kJ·mol^－1

T₁温度下不同时段产生O₂的量见下表：

前20 min的反应速率 v(H₂O)＝________；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝________；若T₂温度下K＝0.4，T₁ ________T₂（填>、<、=）

②右图表示在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________；

③用以上四种方法制得的Cu₂O在其它条件相同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．方法③、④制得的Cu₂O催化效率相对较高

B．方法④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

D．Cu₂O催化水分解时，需要适宜的温度

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