(16分)(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。右图所示为一定条件下1mol CH
3OH与O
2发生反应时,生成CO、CO
2或HCHO的能量变化图[反应物O
2(g)和生成物H
2O(g)略去]。

①写出1 moL HCHO生成CO的热化学方程式:
。
②CH
3OH与O
2在有催化剂作用下反应,产物中HCHO比率大大提高的原因是
。
(2)①一定温度下,将N
2H
4与NO
2以体积比为1:1置于10 L定容容器中发生反应
2N
2H
4(g)+2NO
2(g)

3N
2(g)+4H
2O(l) ΔH<0
下列能说明反应达到平衡状态的是
。
a.混合气体密度保持不变 b.3v
正(NO
2)=2v
逆(N
2)
c.N
2H
4与NO
2体积比保持不变 d.体系压强保持不变
②在某温度下,5L密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量/mol 时间
| n (N2H4)
| n (NO2)
| n (N2)
|
起始
| 2.0
| 3.0
| 0
|
第2min
| 1.5
| a
| 0.75
|
第4min
| 1.2
| b
| 1.2
|
第6min
| 1.0
| c
| 1.5
|
第7min
| 1.0
| c
| 1.5
|
请画出该反应中n(NO
2)随时间变化曲线,并画出在第7min分别升温、加压、加催化剂的情况下n(NO
2)随时间变化示意图。计算该温度下反应的平衡常数K(保留2位有效数字,写出计算过程)。

(3)纳米级Cu
2O具有优良的催化性能,制取Cu
2O的方法有:
①加热条件下用液态肼(N
2H
4)还原新制Cu(OH)
2制备纳米级Cu
2O,同时放出N
2。该制法的化学方程式为
。
②用阴离子交换膜控制电解液中OH
-的浓度制备纳米Cu
2O,反应为2Cu+H
2O

Cu
2O+H
2↑,如图所示。该电解池的阳极反应式为
。
