Ⅰ．纳米级Cu2O既是航母舰艇底部的防腐蚀涂料，也是优良的催化剂。(1)已知：C（s）+O...

Ⅰ．纳米级Cu2O既是航母舰艇底部的防腐蚀涂料，也是优良的催化剂。

(1)已知：C（s）+O2（g）=CO（g）ΔH ＝–110.4kJ•mol-1，

2Cu2O（s）+O2（g）＝ 4CuO（s） ΔH ＝–292kJ•mol-1 ，则工业上用碳粉与CuO粉末混合在一定条件下反应制取Cu2O(s)，同时生成CO气体的热化学方程式为________。

(2)用纳米级Cu2O作催化剂可实现甲醇脱氢制取甲醛：

CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如右图所示。

①该反应的ΔH___0 （填“>”或“<”）；600K时，Y点甲醇的v(正) ____v(逆)（填“>”或“<”）。

②从Y点到X点可采取的措施是___________________________________。

③在t1K时，向固定体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)，温度保持不变，9分钟时达到平衡,则0～9min内用CH3OH(g)表示的反应速率v(CH3OH)＝_____________, 温度为t1时，该反应的平衡常数K＝____________。

Ⅱ.金属铜因导电性强而应用广泛。

由黄铜矿冶炼得到的粗铜经过电解精炼才能得到纯铜。电解时，粗铜作______极，阴极的电极反应式为_______________。

Ⅲ.含铜离子的的废水会造成污染，通常将其转化为硫化铜沉淀而除去。

已知：Ksp[CuS]=1×10-36，要使铜离子的浓度符合排放标准（不超过0.5mg/L），溶液中的硫离子的物质的量浓度至少为__________mol/L（保留至小数点后一位）。

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纳米级Cu2O既是航母舰艇底部的防腐蚀涂料，也是优良的催化剂。

（1）已知：1克碳粉燃烧全部生成CO气体时放出9.2kJ热量，2Cu2O（s）+O2（g）＝ 4CuO（s） ΔH ＝–292kJ•mol-1 ，则工业上用碳粉与CuO粉末混合在一定条件下反应制取Cu2O(s)，同时生成CO气体的热化学方程式为________________________________________。

（2）用纳米级Cu2O作催化剂可实现甲醇脱氢可制取甲醛：

CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。

①该反应的ΔH___0 （填“>”或“<”）；600K时，Y点甲醇的υ(正) ____υ(逆)（填“>”或“<”）。

②从Y点到X点可采取的措施是___________________________________。

③在t1K时，向固定体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)，温度保持不变，9分钟时达到平衡,则0～9min内用CH3OH(g)表示的反应速率v(CH3OH)＝_____________, t1K时，该反应的平衡常数K＝____________。

（3）研究表明，纳米级的Cu2O也可作为太阳光分解水的催化剂。

① 其他条件不变时,若水的分解反应使用Cu2O催化剂与不使用催化剂相比，使用催化剂会使该反应的活化能___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)，反应热(ΔH)______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

② 如图所示，当关闭K时，向容器A、B中分别充入0.04molH2O(g)，起始时V(A) = V(B) = 2L。在一定条件下使水分解(反应过程中温度保持不变，B中活塞可以自由滑动)，达到平衡时，V(B) = 2.4L。平衡时，两容器中H2O(g)的分解率A_____________B (填“<”、“=”或“>”)。打开K，过一段时间重新达平衡时，B的体积为____________L。(连通管中气体体积不计)。

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Cu及化合物在生产、国防中有重要的应用。

I.纳米级Cu2O既是航母舰艇底部的防腐蚀涂料，也是优良的催化剂。

（1）已知：Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s)　　 ΔH=-196kJ/mol

2C(s)+O2(g)=2CO(g)　　 ΔH=-220.8kJ/mol

则工业上用碳粉与CuO粉末混合在一定条件下反应制取Cu2O(s)，同时生成CO气体的热化学方程式为___。

（2）用纳米级Cu2O作催化剂可实现甲醇脱氢制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。

①该反应的ΔH___0（填“>”或“<”）；600K时，Y点甲醇的v（正）___v（逆）（填“>”或“<”）。

②在t1K时，向固定体积为1L的密闭容器中充入2molCH3OH(g)，温度保持不变，9分钟时达到平衡，则0～9min内用CH3OH(g)表示的反应速率v(CH3OH)___，温度为t1时，该反应的平衡常数K的值为___。

II.Cu既是常见的催化剂，又是常见的电极材料。

（3）图1表示的是利用CO2的“直接电子传递机理”。在催化剂铜的表面进行转化。当直接传递的电子物质的量为2mol时，则参加反应的CO2的物质的量为___。

（4）图2表示以KOH溶液作电解质溶液进行电解的示意图，CO2在Cu电极上可以转化为CH4，该电极反应的方程式为___。

III.含铜离子的废水会造成污染，通常将其转化为硫化铜沉淀而除去。

（5）已知：Ksp(CuS)=1×10-36，要使铜离子的浓度符合排放标准（不超过0.4mg/L），溶液中的硫离子的物质的量浓度至少为___mol/L（保留至小数点后一位）。

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纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知：

①2Cu(s)＋O2(g)===Cu2O(s) ΔH＝－169 kJ·mol－1，

②C(s)＋O2===CO(g)　　 ΔH＝－110.5 kJ·mol－1，

③2Cu(s)＋ O2(g)===2CuO(s)　 ΔH＝－314 kJ·mol－1

(1)则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为______________________。

(2)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

①甲池为__________(填“原电池”“电解池”或 “电镀池”)，A电极的电极反应式为______________

②丙池中电池总反应的离子方程式：_______________________

③当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为______mL(标准状况)。

④一段时间后，断开电键K，下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是________(填选项字母)。

A．CuO　 B．　 Cu　　 C．Cu(OH)2　 D．Cu2(OH)2CO3

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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：

（1）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

（2）工业上极少用方法I制取Cu2O是由于方法I反应条件不易控制，若控温不当，会降低Cu2O产率,请分析原因：________________。

（3）方法II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）方法III采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如下图所示：写出电极反应式并说明该装置制备Cu2O的原理___________________。

（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：

△H>0，水蒸气的浓度（mol/L）随时间t（min）变化如下表所示：

下列叙述正确的是_________（填字母）。

A．实验的温度:T2<T1

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

C．实验②比实验①所用的Cu2O催化效率高

D．实脸①、②、③的化学平衡常数的关系：K1=K2<K3

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纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。

(1)已知：①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H=-169kJ/mol

②C+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ/mol

③Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H=-157kJ/mol

用炭粉在高温条件下还原CuO的方法制得纳米级Cu2O的热化学方程式为_______________。

(2)采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度也可以制备纳米级Cu2O，装置如右图所示：

为保证电解能持续稳定进行，若电解槽中的离子交换膜只允许一种离子通过，则该交换膜应为_____ （填“Na+”或“H+”或“OH-”）离子交换膜，该电池的阳极反应式为_______。

（3）用Cu2O做催化剂，工业上在一定条件一下，可以用一氧化碳与氢气反应合成甲醇：

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

①甲图是反反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=_________。

②乙图表示该反应进行过程中能量的变化。请在乙图中画出用Cu2O作催化剂时“反应过程——能量”示意图_________。

③温度升高，该反应的平衡常数K_____（填“增大”、“不变”或“减小”)。

④ 某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，则该反应在该温度下的平衡常数为_____（保留一位有效数字）。相同温度下，若向上述2L密闭容器中加入4molCO、3molH2、1molCH3OH，反应开始时，v（正）____v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）。

⑤ 在容积均为1L的a、b、c、d、e，5个密闭容器中都分别充入1molCO和2molH2的混合气体，控温。图丙表示5个密闭容器温度分别为T1～T5、反应均进行到5min时甲醇的体积分数，要使容器c中的甲醇体积分数减少，可采取的措施有___________。

⑥ 据研究，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是_______（用化学方程式表示）。

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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，下述为制取Cu2O的两种方法:

方法a:用炭粉在高温条件下还原CuO

方法b:电解法，反应为2Cu+H2O Cu2O+H2↑

（1）已知:①2Cu(s) + O2 (g)=Cu2O(s)　　 △H1= akJ/mol

②C(s)+ O2 (g)=CO(g)　　 △H2= bkJ/mol

③Cu(s)+ O2 (g)= CuO(s)　 △H3= ckJ/mol

则方法a中反应的热化学方程式是:_________________。

（2）方法b是用肼燃料电池为电源，通过离子交换膜电解法控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O装置如图所示:

①如图装置中D电极应连______电极。(填“A”或“B”)

②该离子交换膜为______离子交换膜(填“阴”或“阳”)，该电解池的B极反应式为: ____________________________________________。

③C极反应式为:____________________________。

（3）在相同体积的恒容密闭容器中，用以上方法制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O2H2(g)+O2(g)  △H>0  ，水蒸气的浓度随时间t变化如表所示:

根据上述数据分析:

①催化剂的效率:实验①_______实验②(填“>”或“<”)；

②通过实验①、③分析, T1______T2(填“>”或“<”)；

③实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为:_________。

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纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，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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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的两种方法：

方法a：用炭粉在高温条件下还原CuO

方法b：电解法，反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑

（1）已知：①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s)　　 △H=-169kJ/mol

②C(s)+1/2O2(g)=CO(g)　　　　　　　　 △H=-110.5kJ/mol

③Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s)　　　　　　　 △H=-157kJ/mol

则方法a中反应的热化学方程式是：_________________。

（2）方法b是用肼燃料电池为电源，通过离子交换膜电解法控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示：

① 上述装置中B电极应连______电极（填“℃”或“D”）

② 该离子交换膜为_______离子交换膜（填“阴”或“阳”），该电解池的阳极反应式为：______。

③ 原电池中负极反应式为：_______________。

（3）在相同体积的恒容密闭容器中，用以上方法制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验：

2H2O2H2(g)+O2(g)　　　 △H>0

水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示：

①催化剂的效率：实验①_______实验②（填“>”或“<”）；

② 实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为：_______。

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