【知识点详解】
1. 原电池原理:原电池是一种将化学能转化为电能的装置。题目中的选项涉及原电池的实例,例如选项C提到的镀锌铁表面有划损时,锌先被氧化,保护铁不被氧化,这就是牺牲阳极的保护作用,符合原电池原理。
2. 化学用语:化学用语包括化学方程式和电极反应式,是描述化学反应的基础。题目中提到的电极反应式用于描述电池或电解池的工作过程。例如,电解饱和食盐水时,阳极的正确电极反应式应是氯离子失去电子生成氯气。
3. 电解原理:电解是电流通过电解质溶液或熔融电解质,导致化学反应的过程。题目中的电解装置中,负极是还原反应发生的地方,正极是氧化反应发生的地方。电池中氢气的消耗会导致阴极产生氢气,而阳极则会发生氧化反应。
4. 自发反应:自发反应是指在一定条件下,无需外力推动就能自然发生的化学反应。ΔG是吉布斯自由能的变化,当ΔG<0时反应自发进行。题目中的D选项是吸热反应,但ΔS(熵变)较大,所以高温下可以自发进行。
5. 化学反应速率:反应速率是衡量化学反应速度的物理量,通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。题目中氨的生成速率可以帮助计算其他物质的反应速率。
6. 化学平衡:化学平衡是反应物和生成物浓度不再随时间改变的状态。选项B中混合气体颜色不变,表明碘蒸气的浓度不再变化,是平衡的标志。
7. 勒夏特列原理:当一个系统的平衡受到外部条件改变时,系统会自动调整以抵消这种变化。例如,开启啤酒瓶时,压力减小,二氧化碳会逸出形成泡沫。
8. 热化学方程式与反应焓变:热化学方程式描述了化学反应的热量变化。题目中比较了金刚石和石墨的燃烧热,可以得出两者之间的焓变关系,并推断它们的稳定性。
9. 化学动力学:反应速率和平衡常数是动力学研究的内容。题目中给出了N2O5分解的反应,通过数据分析可以得到反应速率和平衡常数。
10. 平衡常数:平衡常数K是反应在一定温度下的定量标志,可以通过平衡时各组分的浓度计算得到。题目中给出了不同温度下的平衡常数关系,用于判断温度对平衡的影响。
11. 影响反应速率的因素:题目探讨了在铁与盐酸反应中减缓反应速率的方法。添加Na2SO4溶液、H2O可以稀释盐酸,降低反应速率,但不改变氢气的总量。而NaOH固体会中和盐酸,KNO3溶液可能会通过硝酸根离子的影响加快反应速率。
以上知识点涵盖了高中化学中的原电池、电解、自发反应、化学平衡、反应速率、热化学方程式、化学动力学以及影响反应速率的因素等多个核心概念。