【知识点详解】
1. 化学反应能量变化:化学反应伴随着物质变化的同时,也伴随着能量的转换。反应可能吸热也可能放热。A选项正确,它指出化学反应中会有能量变化,例如放热反应会释放热量,而吸热反应则需要吸收热量。
2. pH值与离子浓度关系:pH值是反映溶液中氢离子浓度的负对数,pH=2.7的溶液意味着氢离子浓度较高。当溶液被稀释时,氢离子和氢氧根离子的浓度都会减小,但Kw(水的离子积)保持不变,因为这是温度的函数。D选项正确,随着溶液的稀释,c(OH-)会增大以保持Kw恒定。
3. 热化学方程式:热化学方程式描述了化学反应的能量变化。A选项中,甲烷的燃烧热是指生成稳定的氧化产物(通常是液态水和气态二氧化碳)时放出的热量。B选项错误,因为N2O4(g)到2NO2(g)的反应是可逆反应,实际放出的热量会少于56.9kJ。C选项错误,因为中和反应的热效应与反应物的物质的量有关。D选项正确,碳完全燃烧生成二氧化碳时,放热会更多。
4. 活化能:反应的活化能是反应物分子转变为活化态所需的最小能量。一个反应的ΔH为+100 kJ·mol-1意味着正向反应的活化能大于100 kJ·mol-1,同时逆反应的活化能小于100 kJ·mol-1,因为总反应的能量变化是两者之差。D选项正确,表示正向活化能比逆向活化能大100 kJ·mol-1。
5. 化学反应速率与平衡:根据图1,可以推断反应速率和平衡常数。A选项中,v(X)可以通过浓度变化计算,但题目未提供具体数据。B选项中,无法直接得出反应方程式,因为图示并未给出反应物的相对变化。C选项错误,升高温度通常会使平衡向吸热方向移动,即平衡常数K增大。D选项正确,图3显示平衡移动,可能是通过增大压强实现的,这将使反应向气体分子数减少的方向移动。
6. pH值计算:pH=2代表溶液中氢离子浓度为10^-2 mol/L。A选项中的HAc是弱酸,其溶液的pH不会是2。B选项中,硫酸浓缩10倍,氢离子浓度变为原来的10倍,pH降低1。C选项的c(OH-)与pH的关系是pH=-log[c(OH-)],所以c(OH-)越大,pH越高。D选项的pH=1的硫酸稀释10倍,pH会变为2。
7. 平衡影响因素:对于放热反应N2(g)+3H2(g)→2NH3(g),A选项中,增大压强(P2>P1)平衡会向气体分子数减少的方向移动,即正向移动。B选项表示温度对平衡的影响,提高温度平衡向吸热方向移动,即逆向移动。C选项中,增加N2浓度平衡向消耗N2的方向移动,即正向移动。D选项显示催化剂不会改变平衡位置,只会加快反应速率。
8. 强酸强碱混合:强酸与强碱混合时,pH之和为16意味着酸溶液pH为4,碱溶液pH为12。若两溶液等体积混合,pH=7。若pH之和为16,酸碱混合后pH=7,表明酸的体积是碱的10倍,因此A选项错误,B选项正确。
9. 勒夏特列原理应用:A选项中,打开汽水瓶时,CO2逸出,符合勒夏特列原理。B选项加入铁粉是为了防止Fe2+氧化,与平衡无关。C选项氨水在低温下保存,以减缓氨的挥发,符合平衡原理。D选项用饱和食盐水收集Cl2,抑制Cl2在水中溶解,符合平衡原理。B选项不能用勒夏特列原理解释。
10. 平衡移动:体积增加一倍,相当于压强减小,对于气体分子数不变的反应(a=b),平衡不移动。但对于a≠b的反应,平衡会移动以抵消压强变化。由于B的浓度是原来的60%,说明平衡向生成B的方向移动,即a<b,C选项正确。
11. 平衡动态分析:A选项中,曲线变化可能是因为改变反应物浓度,不是仅增加N2O4。B选项的b点,各组分浓度稳定,表示平衡。C选项中,25~30 min内NO2浓度降低0.08 mol/L,速率应为-0.08 mol·L-1·min-1(消耗速率)。D选项正确,压强不变是平衡的一个标志。
12. CO与H2O的反应:这是一个可逆反应,700℃下的平衡行为可以通过图示分析。题目未提供具体数据,但可以讨论平衡移动的一般原则,如改变温度、压力或物质的量。
这些化学试题涵盖了化学反应的能量变化、pH值与离子浓度、热化学方程式、反应动力学、化学平衡、强酸强碱混合、勒夏特列原理的应用等多个关键知识点。