【知识点详解】
1. **化学反应速率与化学平衡**
化学反应速率理论主要研究的是化学反应进行的速度,如何在一定时间内提高反应速率,从而更快地得到产品。这涉及到浓度、温度、催化剂等因素对反应速率的影响。而化学平衡理论则关注反应达到平衡时的状态,研究如何通过调控反应条件,如温度、压力或浓度,使反应朝更有利于生成目标产物的方向进行,以最大化产品产出。
2. **吉布斯自由能与熵变**
在化学反应中,吉布斯自由能(ΔG)是判断反应自发性的重要参数。若ΔG<0,反应自发进行;若ΔG>0,反应非自发。熵变(ΔS)则反映了系统的混乱程度。题目中的例子提到,1mol蔗糖溶解在1L水中,这是一个熵增的过程(ΔS>0),因此ΔG<0,反应自发进行。
3. **氨的微弱电离与离子积常数**
液氨类似水,存在微弱的电离。离子积常数(K)是反应平衡时离子浓度的乘积。在恒温下,加入NH4Cl或NaNH2会改变离子浓度,但不会改变离子积常数K,因为K是温度的函数。
4. **热化学方程式与反应热**
热化学方程式表示了反应的能量变化。对于C2H2(g)+O2(g) → 2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ·mol-1,说明当1mol C2H2完全反应时放出1300 kJ热量。每形成A个碳氧共用电子对,即形成1mol CO2,也会放出1300 kJ的能量。
5. **醋酸稀释与溶液导电性**
醋酸是弱酸,稀释过程中电离程度增大,但导电能力不一定增强。图示中a至c点表示醋酸逐渐稀释,导电能力先增强后减弱,说明随着醋酸浓度降低,虽然电离度增加,但离子总数减小,所以c点的pH小于a点。
6. **pH降低与中和反应**
pH降低了1意味着溶液酸性增强。将pH=13的NaOH溶液分为两份,一份加水,一份加硫酸,若pH都降低1,表明加硫酸的那部分相当于加水的10倍,因为NaOH和硫酸物质的量相同时,中和反应后pH变化1需要硫酸是NaOH的10倍。
7. **中和热的测定实验**
中和热实验中,需要准确测量和控制各种因素,如使用环形玻璃搅拌棒以均匀混合反应物,测量三次温度以获取准确的反应热,且不应使用湿润的pH试纸,以防误差。若NaOH过量,不会显著影响中和热的测定结果。
8. **弱酸的电离平衡**
pH=4的溶液中,HA的电离度很小,约0.001%,电离平衡常数K可以通过电离的离子浓度计算,升高温度可能会促进电离,导致pH降低。电离出的H+浓度约为水电离出的10^6倍,因为pH=4说明HA电离产生的H+抑制了水的电离。
9. **甲醇燃料电池反应热分析**
从给出的两个热化学方程式不能直接得出甲醇的燃烧热,因为燃烧热通常指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。反应②的焓变并不等于燃烧热,因为没有完全氧化为CO2。而CH3OH转化为H2可以是放热或吸热过程,取决于具体反应。
10. **化学平衡与反应速率**
在密闭容器中,A和B的浓度随时间变化说明发生了化学反应。8min时可能是平衡状态,但无法确定是正逆反应速率相等。前20min A的浓度降低,说明反应速率不是0.05 mol/(L·min),因为A的消耗速率与B的消耗速率相同。x的值未知,但从曲线看30min后的变化可能是增加压力,40min时曲线上升可能是升高温度,且正反应吸热。
11. **氨水稀释与离子浓度**
氨水稀释时,由于其为弱碱,OH-浓度降低,但水的电离也会相应增加,所以H+浓度不一定会下降。对于3溶液的离子浓度比较,通常NaHCO3中HCO3-的水解程度大于电离,因此c(Na+) > c(HCO3-) > c(H+) > c(CO32-)。
以上是对试题中涉及的化学知识点的详细解析,涵盖了化学反应速率、化学平衡、热化学方程、弱电解质电离、pH与溶液性质等多个方面。