题目

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）火法还原。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。写出化学方程式      ；（3）电解法。反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑。则阳极产物是         ；（4）最新实验研究用肼（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       。 Ⅱ.用制得的Cu2O进行催化分解水的实验（1）一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气，发生反应：时间/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.00202H2O（g） 2H2（g）＋O2（g）；△H = +484kJ・mol-1，不同时段产生O2的量见下表：计算：前20min的反应速率 v（H2O）=        ；该反应的平衡常数表达式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，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是                 。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 答案：Ⅰ（2）CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 → CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O  （3）Cu2O    （4）4Cu(OH)2 + N2H4     2Cu2O + N2 + 6H2O      (3分)Ⅱ（1）5.0×10―5 mol・L-1 min―1       (2分)       或                (2分)       0.97   （2分）（2）ACD  (3分，选对一个只得1分，错选一个倒扣1分，最少得0分)注：(有效数字错误或单位错误共扣1分)

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