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...

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：

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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请根据化学学科中的基本理论，回答下列问题

（1）纳米级的可作为太阳光分解水的催化剂，火法还原CuO可制得。已知：1克燃烧全部生成CO时放出热量；与反应的能量变化如图所示；请写出用足量炭粉还原制备的热化学方程式 ______。

（2）在加热条件下用液态肼还原新制可制备纳米级，同时生成和该反应的化学方程式为 ______ ，当生成已换算为标准状况时，可制备纳米级的质量为 ______

（3）某兴趣小组同学以纳米级催化光解水蒸气并探究外界条件对化学平衡的影响．

①在体积均为1L，温度分别为、的A、B两密闭容器中都加入纳米级并通人水蒸气，发生反应：经测定A、B两容器在反应过程中发生如图所示变化，则A、B两容器反应的温度 ______ 填“”、“”或“”，该过程中A容器至少需要吸收能量 ______ kJ。

②当该反应处于平衡状态时，下列既能增大反应速率，又能增大分解率的措施是填序号 ______。

A 向平衡混合物中充入Ar　　 升高反应的温度

C 增大反应体系的压强　　　　 向平衡混合物中充人

（4）25℃时，的电离常数，则该温度下的水解平衡常数 ______ 。

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请根据化学学科中的基本理论，回答下列问题

（1）纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。火法还原CuO可制得Cu2O．已知：1克C（s）燃烧全部生成CO时放出热量9.2kJ；Cu2O（s）与O2（g）反应的能量变化如图1所示；请写出用足量炭粉还原CuO（s）制备Cu2O（s）的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　

（2）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，同时生成N2和H2O．该反应的化学方程式为______　　　　　　　　　　　　　　

（3）某兴趣小组同学以纳米级Cu2O催化光解水蒸气并探究外界条件对化学平衡的影响．

①在体积均为1L，温度分别为T1、T2的A、B两密闭容器中都加入纳米级Cu2O并通人0.1mol水蒸气，反应：2H2O（g）⇌2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ•mol-1经测定A、B两容器在反应过程中发生如图2所示变化，则A、B两容器反应的温度T1________T2（填“＜”、“=”或“＞”），该过程中A容器至少需要吸收能量________kJ

②当该反应处于平衡状态时，下列既能增大反应速率，又能增大H2O（g）分解率的措施是（填序号）_________．

A．向平衡混合物中充入Ar　　 B．升高反应的温度

C．增大反应体系的压强　　　　 D．向平衡混合物中充人O2

（4）25℃时，H2SO3═HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=_________mol/L．

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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：

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：

（1）已知：2Cu(s)＋O2(g)=Cu2O(s)   △H =-169kJ·mol-1

C(s)＋O2(g)=CO(g)      △H =-110.5kJ·mol-1

Cu(s)＋O2(g)=CuO(s)    △H =-157kJ·mol-1

则方法a发生反应的热化学方程式是_____________________________________。

（2）方法b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，该离子交换膜为______离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电池的阳极反应式为______________________________________。

（3）方法c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________________________________________。

（4）在容积为1L的恒容密闭容器中，用以上方法制得的三种纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验：2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)，ΔH>0。水蒸气的浓度c随时间t 的变化如下表所示。

①对比实验的温度：T2_________T1（填“＞”、“＜”或“=”）

②催化剂催化效率：实验①________ 实验②（填“＞”或“＜”）

③在实验③达到平衡状态后，向该容器中通入水蒸气与氢气各0.1mol，则反应再次达到平衡时，容器中氧气的浓度为 ____________________。

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1.

纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而备受关注，下表为制取纳米级Cu2O的三种方法：

窗体顶端

（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成________而使Cu2O产率降低。

（2）已知：2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s)    △H =-akJ·mol-1

C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)      　　　　　　 △H =-bkJ·mol-1

Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s)    　　　　　　　 △H =-ckJ·mol-1

则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H =_____。

（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，电解装置如下图所示。

①阴极上的产物是________ 。

②阳极生成Cu2O，其电极反应式为_________。

（4）方法Ⅲ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，该反应的化学方程式为____________。

（5）肼又称联氨，易溶于水，是与氨类似的弱碱，用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因______。

（6）向1L恒容密闭容器中充入0.1molN2H4，在30℃、Ni-Pt催化剂作用下发生反应N2H4（g）N2（g）+2H2（g），测得混合物体系中，（用y表示）与时间的关系如图所示。0-4min时间内H2的平均生成速率v（H2）=____mol/（L·min）；该温度下，反应的平衡常数=_______。

（7）肼-空气清洁燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液时20%-30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式是_________。电池工作一点时间后，电解质溶液的pH将_______（填“增大”、“减小”、“不变”）。

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纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而备受关往，下表为制取纳米级Cu2O的三种方法：

(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控制不当易生成________________而使Cu2O产率降低

(2) 已知：2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s）；△H = -akJ·mol-1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；△H = -bkJ·mol-1

Cu(s)+ 1/2O2(g)=CuO(s)；△H = -ckJ·mol-1

则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g)；△H =_________kJ·mol-1

(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如下图，阳极生成Cu2O，其电极反应式为___________________。

(4)方法Ⅲ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。该反应的化学方程式为_________________________。

(5)肼又称联氨，易溶于水，是与氨类似的弱碱，用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因___________________。

(6)向1L恒容密闭容器中充入0.1molN2H4，在30℃、Ni-Pt催化剂作用下发生反应N2H4(g) N2(g)+2H2(g)，测得混合物体系中， (用y表示)与时间的关系如图所示。0-4min时间内H2的平均生成速率v(H2)= ____ mol/（L·min）；该温度下，反应的平衡常数=___________________。

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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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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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纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，表为制取Cu2O的三种方法：

（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是______________。

（2）已知：2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s)　　 △H =-akJ·mol-1

C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)　　　　 △H =-bkJ·mol-1

Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s)　　 △H =-ckJ·mol-1

则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H =__________kJ·mol-1。

（3）方法Ⅱ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，该电池的阳极生成Cu2O反应式为________________。

（4）方法Ⅲ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____________。

（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：

2H2O2H2(g)+O2(g)　　 ΔH>0

水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。

下列叙述正确的是________（填字母代号）。

A．实验温度： T12

B．实验①前20 min的平均反应速率v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1

C．实验②比实验①所用的催化剂效率低

D．T2条件下该反应的化学平衡常数为6.17×10-5mol/L

（6）25℃时，向50mL 0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL 0.02mol/L盐酸，生成沉淀，若已知Kap(AgCl)=1.8×10-10，则此时溶液中的c(Ag+)=______________。（体积变化忽略不计）若再向沉淀生成后的溶液中加入100mL 0.01mol/L盐酸，是否继续产生沉淀_______（填“是”或“否”）。

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