(13分)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的三種方法:

方法Ⅰ

用炭粉在高溫條件下還原CuO

方法Ⅱ

電解法,反應(yīng)為2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。

方法Ⅲ

用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2

(1)工業(yè)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 = -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

則方法Ⅰ發(fā)生的反應(yīng):2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H =       kJ·mol-1

(3)方法Ⅱ采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為             。

(4)方法Ⅲ為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來(lái)制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2。該制法的化學(xué)方程式為           。

(5)在相同的密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):  △H >0

水蒸氣的濃度隨時(shí)間t變化如下表所示。

序號(hào)

 

0

10

20

30

40

50

T1

0.050

0.0492

0.0486

0.0482

0.0480

0.0480

T1

0.050

0.0488

0.0484

0.0480

0.0480

0.0480

T2

0.10

0.094

0.090

0.090

0.090

0.090

下列敘述正確的是          (填字母代號(hào))。

A.實(shí)驗(yàn)的溫度:T2<T1

B.實(shí)驗(yàn)①前20 min的平均反應(yīng)速率 v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1  

C.實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用的催化劑催化效率高

 

【答案】

(13分)(1)反應(yīng)不易控制,易還原產(chǎn)生Cu  (2分)

(2)-(a+b-2c) (3分)                 (3)2Cu-2e+2OH=Cu2O+H2O(3分)

(4)4Cu(OH)2 + N2H42Cu2O + N2↑ + 6H2O(3分)        (5)C(2分)

【解析】(1)由于在高溫下,碳有可能把氧化銅還原生成銅,即不易控制反應(yīng)條件。

(2)考查蓋斯定律的應(yīng)用,根據(jù)已知反應(yīng)可知,①+②-③×2即得到2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g),所以反應(yīng)熱△H=-(a+b-2c)kJ/mol。

(3)電解池中陽(yáng)極失去電子,根據(jù)銅的氧化產(chǎn)物氧化亞銅可知,陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cu-2e+2OH=Cu2O+H2O。

(4)根據(jù)反應(yīng)物和生成物并根據(jù)電子的得失守恒可知,方程式為4Cu(OH)2 + N2H42Cu2O + N2↑ + 6H2O。

(5)由于溫度越高,反應(yīng)速率越快,到達(dá)平衡的時(shí)間就越短。所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)②③可知,實(shí)驗(yàn)③首次達(dá)到平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)溫度是T2大于T1,A不正確。實(shí)驗(yàn)①前20 min內(nèi)水蒸氣濃度的變化量是(0.050-0.0486)mol/L=0.0014mol/L,所以根據(jù)方程式可知,氧氣濃度的變化量是0.0014mol/L÷2=0.0007mol/L,所以其反應(yīng)速率是0.0007mol/L÷20min=0.000035 mol·L-1 min-1,B不正確。實(shí)驗(yàn)②到達(dá)平衡的時(shí)間比實(shí)驗(yàn)①短,說(shuō)明催化劑的催化能力強(qiáng),所以C正確,答案選C。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注.已知:
2Cu(s)+
1
2
O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ?mol-1
C(s)+
1
2
O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ?mol-1,
2Cu(s)+O2(g)═CuO(s)△H=-314kJ?mol-1
則工業(yè)上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu2O和CO的熱化學(xué)方程式為
C(s)+2CuO(s)=CuO(s)+CO(g)△H=+34.5kJ?mol-1
C(s)+2CuO(s)=CuO(s)+CO(g)△H=+34.5kJ?mol-1

(2)某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題(甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量),當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時(shí),觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)甲池為
原電池
原電池
(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”),A電極的電極反應(yīng)式為
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O

(2)丙池中F電極為
陰極
陰極
 (填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽(yáng)極”),該池的總反應(yīng)方程式為
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2H2SO4+2Cu+O2
2CuSO4+2H2O
 通電 
.
 
2H2SO4+2Cu+O2

(3)當(dāng)池中C極質(zhì)量減輕10.8g時(shí),甲池中B電極理論上消耗O2的體積為
560
560
mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況).
(4)一段時(shí)間后,斷開電鍵K,下列物質(zhì)能使乙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是
A
A
(填選項(xiàng)字母).
A.Cu        B.CuO      C.Cu(OH)2      D.Cu2(OH)2CO3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011屆江蘇省淮安市高三第四次調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷 題型:填空題

(10分)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的三種方法:

方法Ⅰ
用炭粉在高溫條件下還原CuO
方法Ⅱ
電解法,反應(yīng)為2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。
方法Ⅲ
用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2
(1)工業(yè)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
則方法Ⅰ發(fā)生的反應(yīng):2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H =  ▲  kJ·mol-1。
(3)方法Ⅱ采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為           

(4)方法Ⅲ為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來(lái)制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2。該制法的化學(xué)方程式為     ▲     。
(5)在相同的密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):H>0,水蒸氣的濃度隨時(shí)間t變化如下表所示。

下列敘述正確的是      ▲    (填字母代號(hào))。
A.實(shí)驗(yàn)的溫度:T2<T1
B.實(shí)驗(yàn)①前20 min的平均反應(yīng)速率v(H2)=7×10-5 mol·L-1 min—1  
C.實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用的催化劑催化效率高

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年河北省高三第三次模擬考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的三種方法:

方法Ⅰ

用炭粉在高溫條件下還原CuO

方法Ⅱ

電解法,反應(yīng)為2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。

方法Ⅲ

用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2

(1)工業(yè)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 = -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

則方法Ⅰ發(fā)生的反應(yīng):2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H =      kJ·mol-1

(3)方法Ⅱ采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為            

(4)方法Ⅲ為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來(lái)制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2。該制法的化學(xué)方程式為          。

(5)在相同的密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):

 △H >0

水蒸氣的濃度隨時(shí)間t變化如下表所示。

序號(hào)

 

0

10

20

30

40

50

T1

0.050

0.0492

0.0486

0.0482

0.0480

0.0480

T1

0.050

0.0488

0.0484

0.0480

0.0480

0.0480

T2

0.10

0.094

0.090

0.090

0.090

0.090

下列敘述正確的是         (填字母代號(hào))。

A.實(shí)驗(yàn)的溫度:T2<T1

B.實(shí)驗(yàn)①前20 min的平均反應(yīng)速率 v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1  

C.實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用的催化劑催化效率高

 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010-2011學(xué)年江蘇省淮安市高三第四次調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷 題型:填空題

10分)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的三種方法:

方法Ⅰ

用炭粉在高溫條件下還原CuO

方法Ⅱ

電解法,反應(yīng)為2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。

方法Ⅲ

用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2

(1)工業(yè)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

則方法Ⅰ發(fā)生的反應(yīng):2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H =  ▲  kJ·mol-1

(3)方法Ⅱ采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為             。

(4)方法Ⅲ為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來(lái)制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2。該制法的化學(xué)方程式為     ▲     

(5)在相同的密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):H>0,水蒸氣的濃度隨時(shí)間t變化如下表所示。

下列敘述正確的是      ▲     (填字母代號(hào))。

A.實(shí)驗(yàn)的溫度:T2<T1

B.實(shí)驗(yàn)①前20 min的平均反應(yīng)速率 v(H2)=7×10-5 mol·L-1 min—1  

C.實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用的催化劑催化效率高

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案