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)四种制取Cu2O的方法
(a)用炭粉在高温条件下还原CuO制备Cu2O;
(b)用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O;
(c)电解法制备Cu2O。原理如上图所示,则阳极电极反应可以表示为_____________________;
(d)最新实验研究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。该制法的化学方程式为________________________。
(2)用制得的Cu2O进行催化分解水的实验
①一定温度下,在2 L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 不同时段产生O2的量见下表
前20min的反应速率v(H2O) =_____________;该温度下,反应的平衡常数的表达式K=___________;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Cu2O在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的体积V(H2)随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是______________(填字母代号)。
A.c、d方法制得的Cu2O催化效率相对较高
B.d方法制得的Cu2O作催化剂时,水的平衡转化率最高
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
(1)(c)2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O;(d)4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+N2↑+6H2O
(2)①5.0×10-5mol/(L·min);;0.97;②ACD