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H2O2作为绿色氧化剂被应用于废水处理、造纸和化学合成等行业。 (1)已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O2(l) ΔH2=...
题目内容:
H2O2作为绿色氧化剂被应用于废水处理、造纸和化学合成等行业。
(1)已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O2(l) ΔH2=-135.8kJ·mol-1
①H2(g)与O2(g)的反应中,在热力学上更有利的产物是__,原因是__。
②常温下,H2O2分解的热化学方程式为__。
(2)我国科学家使用Ag9团簇作催化剂,研究H2O2的合成。各步骤的活化能和反应热,如表所示,利用计算机模拟反应历程如图所示(TS表示过渡态,∙∙∙表示被催化剂吸附的物种)。
Ag9团簇上生成H2O2的活化能Ea和反应热
步骤 | 过渡态 | Ea/kJmol-1 | / kJmol-1 | |
A | Ag9O2+H2 Ag9OOH | TS1 | 74.1 | +68.7 |
B | H—Ag9OOH+ H2H—Ag9—HH2O2 | TS2 | 108.7 | -27.2 |
C | H—Ag9—H+ O2HOOAg9—H | TS3 | 78.4 | -75.4 |
D | HOOAg9—HAg9H2O2 | TS4 | 124.7 | +31.3 |
①通过降低步骤___(填字母)的能垒(活化能),可以较大幅度提高合成反应的速率。
②反应历程中2到3断裂的化学键为___(填序号)。
A.O2中的氧氧键 B.H2中的氢氢键 C.Ag9∙∙∙OOH中的氧氢键
(3)利用阴阳极同步放电产生H2O2和过硫酸铵[(NH4)2S2O8]的原理如图所示。阳极上放电的离子是___,阴极的电极反应式为___。
(4)常温下,H2O2分解速率方程v=0.0625·c(H2O2)mg·L-1·s-1,c(H2O2)随时间变化如下表:
C(H2O2) (mgL-1) | 10000.0 | 8000.0 | 4000.0 | 2000.0 | 1000.0 |
分解时间(s) | 0 | 7 | 23 | 39 | 55 |
①当c(H2O2)=8000.0mg·L-1时,v=__mg·L-1·s-1;
②当c(H2O2)降为5000.0mg·L-1时,分解时间为___s。
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