Cu及化合物在生產(chǎn)、國防中有重要的應用。
Ⅰ.納米級Cu2O既是航母艦艇底部的防腐蝕涂料,也是優(yōu)良的催化劑。
(1)已知:Cu2O(s)+O2(g)═2CuO(s)△H=-196kJ?mol-1
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-220.8kJ?mol-1
則工業(yè)上用碳粉與CuO粉末混合在一定條件下反應制取Cu2O(s),同時生成CO氣體的熱化學方程式為:
C(s)+2CuO(s)=CO(g)+Cu2O(s)△H=+85.6kJ?mol-1
C(s)+2CuO(s)=CO(g)+Cu2O(s)△H=+85.6kJ?mol-1
。
(2)用納米級Cu2O作催化劑可實現(xiàn)甲醇脫氫制取甲醛:CH3OH(g)?HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如圖3所示。
①該反應的△H>
>
0(填“>”或“<”);600K時,Y點甲醇的v(正)<
<
ν(逆)(填“>”或“<”)。
②在t1K時,向固定體積為1L的密閉容器中充入2mol CH3OH(g),溫度保持不變,9分鐘時達到平衡,則0~9min內(nèi)用CH3OH(g)表示的反應速率v(CH3OH)=0.2mol/(L?min)
0.2mol/(L?min)
,溫度為t1時,該反應的平衡常數(shù)K的值為16.2
16.2
。
Ⅱ.Cu既是常見的催化劑,又是常見的電極材料。
(3)圖1表示的是利用CO2的“直接電子傳遞機理”。在催化劑銅的表面進行轉(zhuǎn)化。當直接傳遞的電子物質(zhì)的量為2mol時,則參加反應的CO2的物質(zhì)的量為。
(4)圖2表示以KOH溶液作電解質(zhì)溶液進行電解的示意圖,CO2在Cu電極上可以轉(zhuǎn)化為CH4,該電極反應的方程式為CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-
CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-
。
Ⅲ.含銅離子的廢水會造成污染,通常將其轉(zhuǎn)化為硫化銅沉淀而除去。
(5)已知:Ksp[CuS]=1×10-36,要使銅離子的濃度符合排放標準(不超過0.4mg/L),溶液中的硫離子的物質(zhì)的量濃度至少為1.6×10-31
1.6×10-31
mol/L(保留至小數(shù)點后一位)。