Question

科學研究發現納米級的Cu₂O可作為太陽光分解水的催化劑。
I．四種制取Cu₂O的方法：
(1)火還原法：用炭粉在高溫條件下還原CuO。
(2)用葡萄糖[CH₂OH(CHOH)₄CHO]還原新制的Cu(OH)₂，寫出該反應的化學方程式：___。
(3)電解法：反應為2Cu +H₂OCu₂O+H₂↑，則陽極產物是___。
(4)最新研究表明用肼(N₂H₄)還原新制Cu(OH)₂可制備納米級Cu₂O，同時放出N₂。該方法的化學方程式為___ 。
Ⅱ，用制得的Cu₂O進行催化分解水的實驗。
(1)一定溫度下，向2L密閉容器中加入納米級Cu₂O并通入0.10 mol水蒸氣，發生反應：
2H₂O(g) 2H₂(g)+ O₂(g) △H=+484 kJ．mol^-1，不同時間內產生O₂的量如下表：

計算前20 min的反應速率v(H₂O)=___；達到平衡時，至少需要吸收___kJ的光能。
(2)用以上四種方法制得的Cu₂O在某相同條件下分別對水催化分解，產生氫氣的速率(v)隨時間(t)變化的關系如圖所示，下列敘述正確的是___（填序號）。

A．c、d曲線對應方法制得的Cu₂O的催化效率相對較高
B．d曲線對應方法制得的Cu₂O作催化劑時，水的轉化率最高
C．催化效果與Cu₂O顆粒的粗細、表面活性等有關
D．Cu₂O催化水分解時，需要適宜的溫度

Answer 1

I. (2) CH₂OH(CHOH)₄CHO +2Cu(OH)₂CH₂OH(CHOH)₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O
[或CH₂OH(CHOH)₄CHO +2Cu(OH)₂ + NaOHCH₂OH ( CHOH)₄COONa + Cu₂O↓+3H₂O]
(3)Cu₂O
(4)4Cu(OH)₂ +N₂ H₄ =2Cu₂O+ N₂ +6H₂O
Ⅱ. (1)5.0×10-5 mol.L^-1.min ^-1 ；0. 968 
(2)ACD