При комнатной температуре с наибольшей скоростью протекает реакция между: a) Fe и S; б) Fe и HCl (раствор);...

а) При комнатной температуре с наибольшей скоростью протекает реакция между Fe и HCl (раствор). Эта реакция представляет собой химическое взаимодействие между железом (Fe) и соляной кислотой (HCl), в результате которого образуется хлорид железа и выделяется водород.

Хлорид железа образуется в виде раствора, который имеет характерный желто-зеленоватый оттенок. Водород выделяется в виде газа, что можно наблюдать по появлению пузырьков.

Эта реакция происходит с наибольшей скоростью из предложенных вариантов, так как Fe активно реагирует с HCl, образуя продукты реакции с высокой энергией активации и относительно низкой активационной энергией.

Рассмотрим каждую из предложенных реакций и оценим их скорость при комнатной температуре:

а) Реакция между железом (Fe) и серой (S): [ \text{Fe} + \text{S} \rightarrow \text{FeS} ] Эта реакция является классическим примером синтеза сульфида железа. Однако при комнатной температуре она практически не идет. Для того чтобы реакция протекала с заметной скоростью, требуется нагревание до высоких температур.

б) Реакция между железом (Fe) и соляной кислотой (HCl) (раствор): [ \text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ] Эта реакция является типичным примером химического взаимодействия металла с кислотой, в результате которого образуется соль и выделяется водород. Реакция протекает достаточно быстро при комнатной температуре, особенно если металл находится в порошкообразном или мелкодисперсном состоянии, что увеличивает площадь его поверхности.

в) Реакция между растворами бромида калия (KBr) и нитрата серебра (AgNO3): [ \text{KBr} \text{(раствор)} + \text{AgNO}_3 \text{(раствор)} \rightarrow \text{AgBr} \downarrow + \text{KNO}_3 \text{(раствор)} ] Это реакция обмена (осаждения), в результате которой образуется нерастворимый в воде осадок бромида серебра (AgBr). Данная реакция происходит практически мгновенно при смешивании растворов реагентов, так как она протекает в жидкой фазе и не требует особых условий.

г) Реакция между оксидом меди (CuO) и водородом (H2): [ \text{CuO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} ] Эта реакция является примером восстановления оксида металла водородом. Она требует нагревания для эффективного протекания, так как при комнатной температуре скорость реакции будет низкой.

Из всех предложенных вариантов реакция между растворами KBr и AgNO3 (вариант (в)) протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре. Это объясняется тем, что реакция происходит в жидкой фазе, где ионы реагентов быстро взаимодействуют друг с другом, образуя осадок бромида серебра.