【知识点详解】
1. 催化剂的作用:在化学反应中,催化剂能够改变化学反应的速率,但不改变反应的平衡位置或反应的热力学性质。题目中提到的Pd-Co-硅藻土作为NaBH4释氢反应的催化剂,加入后不会改变反应的焓变ΔH。
2. 能量转化与守恒:蓝绿藻通过光合作用分解水产生H2,这是一个吸热过程。氢气液化是物理过程,通常需要放出能量。燃料电池的效率通常高于直接燃烧氢气,因为燃料电池通过电化学反应将化学能转化为电能,减少了能量损失。
3. 自发反应条件:根据吉布斯自由能ΔG=ΔH-TΔS,反应自发进行的条件是ΔG<0。在低温下自发,高温下非自发,说明该反应ΔH<0(放热)且ΔS<0(熵减)。
4. 药物浸出过程:文中描述的是一个药物提取的过程,通过糠火加热,使药物成分溶解于液体中,然后通过抽滤或离心分离得到药物成分,类似于现代的萃取或过滤操作。
5. 离子共存问题:在特定溶液中,某些离子不能大量共存。例如,硫酸氢钠溶液显酸性,不能与碳酸氢根共存;酚酞呈红色表示溶液碱性,铜离子不能存在于碱性环境中;硝酸钾溶液中,氢离子与碘离子会生成不稳定的碘酸根,不能共存;硫代硫酸钠在酸性条件下会发生歧化反应,不能与氢离子共存。
6. 化学反应速率与活化能:由能量曲线可知,反应①、②均为放热反应,但反应①的活化能较高,因此速率较慢。反应①、②的焓变之和等于整个反应的焓变。
7. 化学平衡的标志:化学平衡的判断标准包括各组分浓度不变、压强不变(对于气体反应)、温度不变、体积不变时密度不变以及正逆反应速率相等。①不是平衡的标志,因为速率比例可能因反应物初始浓度不同而变化;④在恒容条件下,由于气体总质量不变,平衡时密度也不变,但这不能作为判断平衡的依据。
8. 中和反应与燃烧热:中和热是指强酸与强碱反应生成1摩尔水时放出的热量,书写热化学方程式时,要确保对应生成水的摩尔数是1。辛烷的燃烧热是指1摩尔辛烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时的热量。根据此定义,只有B选项正确。
9. 键能与反应热:反应热ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。根据给出的数据,可以计算出反应S8(s) + P4(s) → P4S3(s)的ΔH。
10. 异构化反应:HCN与HNC之间的异构化反应,从图中可以看出,反应的活化能较高,而反应的最高点低于反应物的总能量,说明这是一个放热反应。但反应热ΔH等于产物的能量减去反应物的能量,而不是活化能之差。
11. 反应速率与转化率:根据给出的数据,可以计算不同时间段内的平均反应速率,并分析反应物的转化率。0~5min内,A的消耗速率最快,说明反应速率最快,但无法判断平衡转化率。
以上内容涵盖了催化剂作用、能量转化、自发反应条件、离子共存、化学平衡、反应速率与活化能、化学反应热、异构化反应以及反应速率与转化率等多个化学知识点。