解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷155
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：
（1）工业上常用方法b制取Cu2O而很少用方法a，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：
①2Cu(s)+
O2(g)
Cu2O(s) ΔH1=－169 kJ·mol－1
②C(s)+O2(g)CO(g) ΔH2=－110.5 kJ·mol－1
③Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH3=－157 kJ·mol－1
则方法a中发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H=________ 。
（3）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－的浓度来制备纳米Cu2O，装置如图所示：
①上述装置中B电极应连_________ 电极(填“C”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______________ 。
（4）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：2H2O(g)
2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度随时间t的变化如下表所示：
①催化剂的催化效率: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________ 。
| 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）工业上常用方法b制取Cu2O而很少用方法a，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成
（2）已知：
①2Cu(s)+
O2(g)Cu2O(s) ΔH1=－169 kJ·mol－1②C(s)+
O2(g)CO(g) ΔH2=－110.5 kJ·mol－1③Cu(s)+
O2(g)CuO(s) ΔH3=－157 kJ·mol－1则方法a中发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H=
（3）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－的浓度来制备纳米Cu2O，装置如图所示：
①上述装置中B电极应连
②该离子交换膜为
③原电池中负极反应式为
（4）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：2H2O(g)
2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度随时间t的变化如下表所示：| 序号 | 温度/℃c/mol·L-1t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050 | 0.049 2 | 0.048 6 | 0.048 2 | 0.048 0 | 0.048 0 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.048 8 | 0.048 4 | 0.048 0 | 0.048 0 | 0.048 0 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.096 | 0.093 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
①催化剂的催化效率:实验①
②实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为
2018·福建泉州·二模
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O2(g)=Cu2O（s）；△H = 
2H2(g)+O2(g)
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）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 = -169kJ·mol-1
C(s)＋1/2O2(g)="CO(g) " △H = -110.5kJ·mol-1
Cu(s)＋1/2O2(g)="CuO(s) " △H = -157kJ·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：2H2O（g）
2H2（g）+O2（g）△H>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．实验的温度:T2<T1
B．实验①前20 min的平均反应速率v(H2)=7×10-5mol·L-1min—1
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
| 方法Ⅰ | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法Ⅱ | 电解法，反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑。 |
| 方法Ⅲ | 用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2 |
（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 = -169kJ·mol-1
C(s)＋1/2O2(g)="CO(g) " △H = -110.5kJ·mol-1
Cu(s)＋1/2O2(g)="CuO(s) " △H = -157kJ·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，装置如图所示,该电池的阳极反应式为
（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：2H2O（g）
2H2（g）+O2（g）△H>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
A．实验的温度:T2<T1
B．实验①前20 min的平均反应速率v(H2)=7×10-5mol·L-1min—1
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
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的四种方法：
（1）已知：①2Cu（s）＋O2(g)=Cu2O（s）△H = -169kJ·mol-1，②C（s）＋O2(g)=CO(g)△H = -110.5kJ·mol-1，③ Cu（s）＋O2(g)=CuO（s）△H = -157kJ·mol-1，则方法a发生的热化学方程式是：____________ 。
（2）方法c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_____ ，钛极附近的pH值________ （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）方法d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）在相同的密闭容器中，用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验：
△H>0。水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示：
①对比实验的温度：T2_________ T1（填“﹥”“﹤”或“﹦”），能否通过对比实验①③到达平衡所需时间长短判断：_________ （填 “能”或“否”）。
②实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=_________
③催化剂的催化效率：实验①___________ 实验②（填“﹥”或“﹤”）。
| 方法a | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法b | 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O |
| 方法c | 电解法，反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑ |
| 方法d | 用肼（N2H4）还原新制的Cu(OH)2 |
（1）已知：①2Cu（s）＋
O2(g)=Cu2O（s）△H = -169kJ·mol-1，②C（s）＋O2(g)=CO(g)△H = -110.5kJ·mol-1，③ Cu（s）＋O2(g)=CuO（s）△H = -157kJ·mol-1，则方法a发生的热化学方程式是：（2）方法c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
（3）方法d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）在相同的密闭容器中，用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验：
△H>0。水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示：| 序号 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
| ① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
①对比实验的温度：T2
②实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=
③催化剂的催化效率：实验①
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