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科學研究發現納米級的Cu₂O可作為太陽光分解水的催化劑。
I．四種制取Cu₂O的方法：
(1)火還原法：用炭粉在高溫條件下還原CuO。
(2)用葡萄糖[CH₂OH(CHOH)₄CHO]還原新制的Cu(OH)₂，寫出該反應的化學方程式：___。
(3)電解法：反應為2Cu +H₂O

Cu₂O+H₂↑，則陽極產物是___。
(4)最新研究表明用肼(N₂H₄)還原新制Cu(OH)₂可制備納米級Cu₂O，同時放出N₂。該方法的化學方程式為___ 。
Ⅱ，用制得的Cu₂O進行催化分解水的實驗。
(1)一定溫度下，向2L密閉容器中加入納米級Cu₂O并通入0.10 mol水蒸氣，發生反應：
2H₂O(g)

2H₂(g)+ O₂(g) △H=+484 kJ．mol^-1，不同時間內產生O₂的量如下表：

計算前20 min的反應速率v(H₂O)=___；達到平衡時，至少需要吸收___kJ的光能。
(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，產生氫氣的速率(v)隨時間(t)變化的關系如圖所示，下列敘述正確的是___（填序號）。

A．c、d曲線對應方法制得的Cu₂O的催化效率相對較高
B．d曲線對應方法制得的Cu₂O作催化劑時，水的轉化率最高
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. (2) CH₂OH(CHOH)₄CHO +2Cu(OH)₂

CH₂OH(CHOH)₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O
[或CH₂OH(CHOH)₄CHO +2Cu(OH)₂ + NaOH

CH₂OH ( CHOH)₄COONa + Cu₂O↓+3H₂O]
(3)Cu₂O
(4)4Cu(OH)₂ +N₂H₄ =2Cu₂O+ N₂ +6H₂O
Ⅱ. (1)5.0×10-5 mol.L^-1.min ^-1 ；0. 968
(2)ACD

練習冊系列答案

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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的Cu₂O
（1）科學研究發現納米級的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

；
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）

；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

，t₂時改變的條件可能為

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

；

（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

；
（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

．

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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^-

（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

．
②科學研究發現納米級的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

；達平衡時，至少需要吸收的光能為

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

，
II：B的起始物質的量為

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的Cu₂O

（1）科學研究發現納米級的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的Cu₂O
（1）科學研究發現納米級的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        。