【知识点解析】
1. 化学反应能量变化与熵变:题目中提到的反应CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)的能量变化图显示该反应吸热(ΔH>0),并且是熵增的反应(ΔS>0)。这表明反应在高温下更有可能自发进行,因为自发反应通常要求ΔG=ΔH-TΔS<0,而TΔS项在高温时起正向促进作用。
2. pH试纸的使用与溶液pH的测定:pH试纸湿润后测量溶液pH,会稀释待测液,导致测得值偏低。若测得值为8,实际溶液的pH应大于8,因为湿润后的试纸相当于用蒸馏水将溶液稀释,酸性溶液pH会升高,碱性溶液pH会降低。
3. 能源分类:阴影部分代表可再生能源,包括太阳能、风能、潮汐能等,这些能源是无穷无尽的,且对环境影响小。煤炭、石油属于化石能源,不可再生;水能、生物能是可再生但不全在阴影部分;地热能、海洋能、核能虽可利用,但核能不属于可再生能源。
4. 平衡移动原理的应用:合成氨反应N2+3H2⇋2NH3是体积减小的放热反应,高压和低温有利于平衡向产物方向移动。不断补充反应物、及时移走产物氨是利用了勒夏特列原理;而选择500℃高温是为了提高催化剂活性,与平衡移动无关,不能用平衡移动原理解释。
5. 金属腐蚀与防护:生铁含碳易形成原电池,腐蚀速度比纯铁快;锡焊接处铁为较活泼金属,易形成原电池而生锈;铁制品上镀铜,镀件铁作为阴极得到保护;铁管镶嵌锌块,锌作为牺牲阳极保护铁。
6. 电解恢复原理:电解AgNO3、CuCl2溶液后,电解质不能通过加水恢复;电解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2,加水也无法恢复;电解H2SO4溶液,电解水,加水可恢复。
7. 电离方程式书写:KH2PO4完全电离为K+和H2PO4-;NaHS是弱酸酸式盐,HS-部分电离;HF是弱酸,部分电离;NH4Cl完全电离,氨根离子水解生成NH3·H2O和H+。
8. 反应速率与平衡:催化剂不改变平衡位置,只影响到达平衡的速度;减小SO2浓度,反应速率下降;升温通常加快反应速率;可逆反应达到平衡后,反应物不可能完全转化为产物。
9. 化学反应与能量变化:E3-E1表示反应热,且为放热反应,但反应是否自发进行还要考虑温度和熵变;该反应有利于控制温室效应,因为CO2转化为甲醇减少了CO2排放。
10. 原电池工作原理:Cu为负极,Ag为正极;K+向硝酸钾盐桥左侧移动;工作一段时间后,Cu2+浓度增大;取出盐桥后,电路断开,电流计指针不偏转。
11. 提高NO产率的措施:增大O2浓度会增加副反应,不利于NO生成;使用催化剂可选择性提高主反应速率;减小压强使主反应速率下降,副反应速率下降更多;降低温度会使主反应和副反应速率都下降,但副反应受温度影响更大。
12. 水电离平衡:c(H+)×c(OH-)=10-20,说明溶液可能为强酸或强碱,抑制了水的电离;若溶质为NaHCO3,其水解会促进水的电离,与条件不符;pH不一定是10,可能是4;溶质可能是强酸强碱,如NaOH或HCl。
总结,这些题目涵盖了化学反应的能量变化、化学平衡、pH测定、能源分类、金属腐蚀、电解原理、电离方程式的书写、反应速率与平衡、化学反应能量变化、原电池原理以及水的电离平衡等多个化学知识点。