通常状况下,过氧化氢是一种无色透明的液体,在实验室和生产中应用广泛.
(1)火箭推进器中分别装有联氨(N
2H
4)和过氧化氢,它们发生反应的热化学方程式为:N
2H
4(l)+2H
2O
2(l)=N
2(g)+4H
2O(g)△H=-642.2kJ?mol
-1又知:2H
2O
2(l)=2H
2O(l)+O
2(g)△H=-196.4kJ?mol
-1H
2O(l)=H
2O(g)△H=44kJ?mol
-1请写出N
2H
4(l)与O
2(g)反应生成N
2(g)和H
2O(l) 的热化学方程式:
.
(2)H
2O
2是一种二元弱酸,其第一步电离的电离方程式为
.
(3)过二硫酸铵法是目前最流行的制备H
2O
2的方法.即电解含 H
2SO
4的(NH
4)
2SO
4溶液制取(NH
4)
2S
2O
8,如图1所示,再加热水解即可得H
2O
2和(NH
4)
2SO
4.
①电解时,阳极的电极方程式
;
②写出生成H
2O
2的反应的化学方程式:
.
(4)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe
2+浓度的废水中加入H
2O
2,所产生的羟基自由基能降解有机污染物p-CP.控制p-CP的初始浓度相同,在不同实验条件下进行如下实验,测得p-CP的浓度随时间变化关系如图2所示.
实验 编号 |
T/K |
pH |
c/10-3mol?L-1 |
H2O2 |
Fe2+ |
Ⅰ |
298 |
3 |
6.0 |
0.30 |
Ⅱ |
313 |
3 |
6.0 |
0.30 |
Ⅲ |
298 |
10 |
6.0 |
0.30 |
①请根据实验I的曲线,计算降解反应
在50~150s内的反应速率ν(p-CP)=
mol?L
-1?s
-1.
②实验Ⅰ、Ⅱ表明,温度升高,降解反应速率增大.但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请分析原因:
.
③实验Ⅲ得出的结论是:pH=10时,
.