科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
I.四种制取Cu2O的方法:
(1)火还原法:用炭粉在高温条件下还原CuO。
(2)用葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]还原新制的Cu(OH)2,写出该反应的化学方程式:___。
(3)电解法:反应为2Cu +H2OCu2O+H2↑,则阳极产物是___。
(4)最新研究表明用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该方法的化学方程式为___ 。
Ⅱ,用制得的Cu2O进行催化分解水的实验。
(1)一定温度下,向2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10 mol水蒸气,发生反应:
2H2O(g) 2H2(g)+ O2(g) △H=+484 kJ.mol-1,不同时间内产生O2的量如下表:
计算前20 min的反应速率v(H2O)=___;达到平衡时,至少需要吸收___kJ的光能。
(2)用以上四种方法制得的Cu2O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)变化的关系如图所示,下列叙述正确的是___(填序号)。
A.c、d曲线对应方法制得的Cu2O的催化效率相对较高
B.d曲线对应方法制得的Cu2O作催化剂时,水的转化率最高
C.催化效果与Cu2O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
I. (2) CH2OH(CHOH)4CHO +2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
[或CH2OH(CHOH)4CHO +2Cu(OH)2 + NaOHCH2OH ( CHOH)4COONa + Cu2O↓+3H2O]
(3)Cu2O
(4)4Cu(OH)2 +N2 H4 =2Cu2O+ N2 +6H2O
Ⅱ. (1)5.0×10-5 mol.L-1.min -1 ;0. 968
(2)ACD