纳米级Cu
2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu
2O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)工业上常用方法b制取Cu
2O而很少用方法a,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成__而使Cu
2O产率降低。
(2)已知:
①2Cu(s)+

O
2(g)

Cu
2O(s) ΔH
1=-169 kJ·mol
-1②C(s)+

O
2(g)

CO(g) ΔH
2=-110.5 kJ·mol
-1③Cu(s)+

O
2(g)

CuO(s) ΔH
3=-157 kJ·mol
-1则方法a中发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu
2O(s)+CO(g);△H=________。
(3)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
-的浓度来制备纳米Cu
2O,装置如图所示:
①上述装置中B电极应连_________电极(填“C”或“D”)。
②该离子交换膜为____离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电解池的阳极反应式为_______。
③原电池中负极反应式为______________。
(4)在相同体积的恒容密闭容器中,用以上方法制得的两种Cu
2O分别进行催化分解水的实验:2H
2O(g)

2H
2(g)+O
2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度随时间t的变化如下表所示:
序号
| 温度/℃c/mol·L-1t/min
| 0
| 10
| 20
| 30
| 40
| 50
|
①
| T1
| 0.050
| 0.049 2
| 0.048 6
| 0.048 2
| 0.048 0
| 0.048 0
|
②
| T1
| 0.050
| 0.048 8
| 0.048 4
| 0.048 0
| 0.048 0
| 0.048 0
|
③
| T2
| 0.10
| 0.096
| 0.093
| 0.090
| 0.090
| 0.090
|
①催化剂的催化效率:实验①_______实验②(填“>”或“<”)。
②实验①、②、③的化学平衡常数K
1、K
2、K
3的大小关系为________。