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（15分）納米級Cu₂ O 粉末,由于量子尺寸效應,其具有特殊的光學、電學及光電化學性質,在太陽電池、傳感器、超導體、制氫和電致變色、環境中處理有機污染物等方面有著潛在的應用。

Ⅰ．納米氧化亞銅的制備

（1）四種制取Cu₂O的方法如下：

①火法還原。用炭粉在高溫條件下還原CuO；

②最新實驗研究用肼（N₂H₄）還原新制Cu(OH)₂可制備納米級Cu₂O，同時放出N₂。

已知：N₂H₄(l)+O₂(g)N₂(g)+2H₂O(l)    △H=-a kJ/mol

Cu(OH)₂(s)CuO(s)+H₂O(l)   △H=b kJ/mol

4CuO(s)2Cu₂O(s)+O₂(g)       △H=c kJ/mol

則該方法制備Cu₂O的熱化學方程式為                                              。

③工業中主要采用電解法：用銅和鈦作電極，電解氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液，電解總方程式為：2Cu+H₂OCu₂O+H₂↑，則陽極反應式為：                                。

④還可采用Na₂SO₃還原CuSO₄法：將Na₂SO₃ 和CuSO₄加入溶解槽中，制成一定濃度的溶液，通入蒸氣加熱，于100℃~104℃間反應即可制得。寫出該反應的化學方程式：                。

Ⅱ．納米氧化亞銅的應用

（2）用制得的Cu₂O進行催化分解水的實驗

①一定溫度下，在2 L密閉容器中加入納米級Cu₂O并通入10. 0 mol水蒸氣，發生反應：

2H₂O(g) 2H₂(g)＋O₂(g)  △H＝＋484 kJ·mol^－1

T₁溫度下不同時段產生O₂的量見下表：

前20 min的反應速率 v(H₂O)＝                        ；該該溫度下，反應的平衡常數的表達式K＝              ；若T₂溫度下K＝0.4，T₁          T₂（填>、<、=）

②右圖表示在t₁時刻達到平衡后，只改變一個條件又達到平衡的不同時段內，H₂的濃度隨時間變化的情況，則t₁時平衡的移動方向為       ，t₂時改變的條件可能為               ；若以K₁、K₂、K₃分別表示t₁時刻起改變條件的三個時間段內的平衡常數，t₃時刻沒有加入或減少體系中的任何物質，則K₁、K₂、K₃的關系為                 ；

③用以上四種方法制得的Cu₂O在其它條件相同下分別對水催化分解，產生氫氣的速率v隨時間t變化如圖所示。下列敘述正確的是           。

A．方法③、④制得的Cu₂O催化效率相對較高

B．方法④制得的Cu₂O作催化劑時，水的平衡轉化率最高

C．催化效果與Cu₂O顆粒的粗細、表面活性等有

D．Cu₂O催化水分解時，需要適宜的溫度