【知识点详解】
1. 生物燃料的利用:题目中提到将秸秆转化为乙醇作为汽车燃料,这是生物质能转化为可再生能源的一个实例,展示了化学在能源领域的重要性。乙醇是一种可再生的生物燃料,可以通过发酵农作物如玉米、小麦的副产品来制备。
2. 同分异构体和同位素:乙醇与二甲醚互为同分异构体,具有相同的分子式但不同的结构。而1H、2H、3H是氢的三种同位素,具有相同数目的质子但中子数不同。
3. 化学用语的使用:NH4Cl的电子式中,氯离子与铵根离子之间存在离子键,描述时应显示离子间的连接。CO2的结构式中,碳原子与氧原子通过双键连接,O=C=O正确表示了其结构。
4. 原电池原理:在原电池中,较活泼的金属作负极,较不活泼的作正极。Zn比碳棒活泼,因此锌片是负极,电子从锌片流向碳棒,碳棒上会产生气泡。
5. 化学反应的能量变化:所有化学反应都伴随着能量变化。吸热反应不一定需要加热,某些吸热反应在常温下也可进行。浓硫酸溶于水虽放出大量热,但这个过程是物理变化,不是化学反应。
6. 化学键的断裂与形成:NaOH溶于水时破坏的是离子键,而NH4HCO3受热分解会同时断裂离子键和共价键。HCl溶于水破坏共价键,I2升华只是物理变化,不涉及化学键的断裂。
7. 阿伏加德罗常数的应用:16gO2和O3的混合物中氧原子的物质的量是1mol,含有8NA个电子。标准状况下,水不是气体,无法用22.4L/mol计算其物质的量。
8. 化学反应速率调控:向盐酸中加入NaCl溶液可以稀释盐酸,降低氢离子浓度,从而减慢与Fe的反应速率,不影响氢气总量。加入醋酸钠固体可以形成弱酸盐,同样降低氢离子浓度。
9. 电解池知识:M棒变粗,N棒变细,说明M是阴极,N是阳极。A选项中Zn比Cu活泼,应该Zn为负极,不符;B选项中Cu不会置换出Fe,不符;C选项Ag比Zn活泼,Ag会失去电子,不符;D选项中Zn会失去电子,Fe会得到电子,符合电解池的规律。
10. 反应速率与平衡:根据图示,反应2A(g)→2B(g)+C(g)在前2min内,A的消耗速率为0.1 mol/(L·min)。平衡时,A、B、C的浓度比不等于反应系数比。
11. 反应速率比较:反应速率的快慢通常以反应物的消耗速率或产物的生成速率来衡量,单位统一。转换为同一物质的速率后,v(NH3)=0.2 mol/(L·s)最快。
12. 化学平衡标志:v正(CO)=v逆(H2O)表明CO和H2O的生成与消耗速率相等,达到了平衡状态。体系压强不变、物质的量比例固定也是平衡标志,但这里最直接的是v正=v逆。
13. 反应速率的影响因素:在恒容条件下,温度升高和浓度增加都能加快反应速率。B选项温度更高且浓度相对较大,因此反应最快。
14. 平衡计算与热化学方程式:对于可逆反应,起始物质的量和平衡时放出的热量无法直接对应。SO3的物质的量为0.28 mol时,无法确定SO2的转化率。反应达到平衡时放出的热量未知,因为这取决于平衡的位置。若平衡正向移动,混合物的平均摩尔质量增大,因为产物的摩尔质量大于反应物。
15. 燃料电池:氢氧燃料电池以氢气为燃料,生成水蒸气和电能,电解质为熔融碳酸钾,其反应方程式为2H2+O2=2H2O。电池运行过程中,释放的电能与生成的水蒸气相对应。
以上是试卷中涉及的化学知识点详解,涵盖了能源、有机化学、无机化学、化学反应动力学、平衡理论、电化学等多个领域。