【题目】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下述为制取Cu2O的两种方法:
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)已知:①2Cu(s)+
O2(g)=Cu2O(s)△H1=akJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO(g) △H2=bkJ/mol
③Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H3=ckJ/mol
则方法a中反应的热化学方程式是:_________________。
(2)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-的浓度而制备纳米Cu2O装置如图所示:
①如图装置中D电极应连______电极。(填“A”或“B”)
②该离子交换膜为______离子交换膜(填“阴”或“阳”)，该电解池的B极反应式为:______。
③C极反应式为:__________。
(3)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
2H2(g)+O2(g) △H>0，水蒸气的浓度随时间t变化如表所示:
根据上述数据分析:
①催化剂的效率:实验①_______实验②(填“>”或“<”)；
②通过实验①、③分析,T1______T2(填“>”或“<”)；
③实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为:_________。
【答案】 2CuO(s)+ C(s)= Cu2O(s)+ CO(g) ΔH = (a+b-2c) kJmol-1 B 阴 2Cu - 2e- + 2OH- =Cu2O + H2O N2H4 - 4e- + 4OH- =N2 ↑+ 4 H2O ＜ ＜ K1=K2<K3
【解析】（1）依据盖斯定律将已知的热化学方程式变形计算得到所需热化学方程式；（2）①燃料电池正极通氧气，负极通燃料，故C为负极，D为正极，铜电极被氧化，发生的电极方程式为2Cu+2OH－-2e－=Cu2O+H2O，故铜为阳极，与原电池的负极相连，即B与C，A与D相连；②根据总反应，则阳极反应为2Cu-2e－+2OH－=Cu2O+H2O，所以离子交换膜应采用阴离子交换膜；在电解池的阳极发生失电子的氧化反应；③据原电池中负极发生氧化反应来书写电极反应方程式；（3）①催化剂效率越高，反应速率越快，到达平衡时间越短；②实验3达到平衡所用时间短；③平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，若温度升高，平衡向吸热方向移动，即向正反应方向移动，平衡常数增大，据此进行分析．
(1)依据盖斯定律②+①-2×③得到2CuO(s)+ C(s)= Cu2O(s)+ CO(g) ΔH = (a+b-2c) kJmol－1，(2)①燃料电池正极通氧气，负极通燃料，故C为负极，D为正极，铜电极被氧化，发生的电极方程式为2Cu+2OH－-2e－=Cu2O+H2O，故铜为阳极，与原电池的正极相连，即B与D，A与C相连，①如图装置中D电极应连B电极。②根据总反应，则阳极反应为2Cu-2e－+2OH－=Cu2O+H2O，所以离子交换膜应采用阴离子交换膜；在电解池的阳极发生失电子的氧化反应，该电解池的B极反应式为:2Cu - 2e- + 2OH- =Cu2O + H2O。③原电池中负极发生氧化反应，③C极反应式为:N2H4 - 4e- + 4OH- =N2 ↑+ 4 H2O。(3)①实验①②相比，实验②到达平衡时间短，反应速率越快，催化剂效率高，故答案为：＜；②实验3达到平衡所用时间短；通过实验①、③分析,T1<T2；③实验1、2温度相同，平衡常数相同，即K1=K2，比较实验2、3，实验3中初始水蒸气浓度是实验2的一倍，但反应结束水蒸气浓度小于实验2的一倍，故平衡向正反应方向进行，则温度升高，平衡向吸热方向移动，该反应为吸热反应，所以平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，即K3＞K2，所以K1=K2＜K3。
阅读快车系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列叙述或书写正确的是
A. 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH=-483．6kJ·mol－1，则1mol氢气的燃烧热大于241.8 kJ·mol－1
B. H2（g）+F2（g）=2HF（g）ΔH=-270kJ·mol－1，则相同条件下，2molHF气体的能量大于1mol氢气和1mol 氟气的能量之和
C. 含20．0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28．7kJ的热量，则表示该中和反应的热化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2OΔH=-57．4kJ·mol－1
D. 500℃、30MPa时，发生反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） ΔH=-38．6kJ·mol－1。在此条件下将1．5molH2和过量N2充分反应，放出热量19．3kJ
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】如图是可逆反应:X2+3Y2
2Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是
A. t2～t3时,各物质的浓度不再发生变化 B. t2时，反应未达到限度
C. t2～t3时,反应已停止进行 D. t1时,反应只向正反应方向进行
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】汽车的启动电源常用蓄电池。其结构如下图所示，放电时其电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断，下列叙述中不正确的是
A. Pb作为负极，失去电子，被氧化
B. PbO2得电子，被还原
C. 负极反应是Pb＋SO42-－2e－===PbSO4
D. 电池放电时，溶液酸性增强
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】如图是可逆反应X2＋3Y2 
2Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述不正确的是
A. t1时，只有正方向反应
B. t2～t3，反应仍在进行
C. t2时，反应到达限度
D. t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】（一）合成氨工艺（流程如图所示）是人工固氮最重要的途径。
2018年是合成氨工业先驱哈伯（PHaber）获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为：1/2N2（g）+3/2H2（g） 
NH3（g） △H(298K)= - 46.2KJmol-1,在Fe催化剂作用下的反应历程为（*表示吸附态）
化学吸附：N2（g）→2N*；H2（g）→2H*；
表面反应：N*+ H* NH*；NH*+ H* NH2*；NH2* + H*NH3*
脱附：NH3* NH3（g）
其中， N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。 请回答：
（1）利于提高合成氨平衡产率的条件有__________。
A．低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
（2）标准平衡常数KΘ=
，其中pΘ为标准压强（1X105Pa），p NH3、 p N2和p H2为各组分的平衡分压，如p NH3=x NH3 p，p为平衡总压，x NH3为平衡系统中NH3的物质的量分数。
①N2和H2起始物质的量之比为1：3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为w，则KΘ=_____________（用含w的最简式表示）
②下图中可以示意标准平衡常数KΘ随温度T变化趋势的是_______。
（3）实际生产中，常用工艺条件，Fe作催化剂，控制温度773K，压强3.0X105Pa，原料中N2和H2物质的量之比为1：2.8。
①分析说明原料气中N2过量的理由________________________。
②关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_______。
A.合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
B.控制温度（773K）远高于室温，是为了保证尽可能的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时，在原料气（N2和H2的比例不变）中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行
E.分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生。
（二）高铁酸钾（K2FeO4）可用作水处理剂。某同学通过“化学-电解法”探究的合成，其原理如图所示。接通电源，调节电压，将一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含Fe3+的溶液，控制温度，可制得K2FeO4。
（1）请写出“化学法”得到FeO42-的离子方程式___________________________。
（2）请写出阳极的电极反应式（含FeO42-）___________________________________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如右图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为( )
A. 6：1 B. 3：1 C. 2：1 D. 1：2
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】将0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时，都会引起( )
A. 溶液的pH增大
B. CH3COOH电离度增大
C. 溶液的导电能力减弱
D. 溶液中c(OH－)减小
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】一定温度下，在一恒容密闭容器中，发生反应：N2+3H2
2NH3，下列能说明反应已达到平衡状态的是（ ）
①体系的压强不变 ②体系的密度不变 ③各组分的物质的量浓度不变 ④各组分的质量分数不变 ⑤反应速率υ(N2):υ(H2)＝1:3 ⑥混合气体的总物质的量不变⑦混合气体的平均相对分子质量不变 ⑧一个N≡N键断裂的同时，有2个N—H键的断裂 ⑨c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
A. ②③⑥⑦⑨B. ②③⑤⑧⑨
C. ①③④⑥⑦D. ①④⑤⑧⑨
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com