这些题目涵盖了高中化学的基本概念和原理,主要涉及化学反应的能量变化、化学平衡、反应速率、热化学方程式以及中和反应的热效应。下面是对这些知识点的详细解释:
1. **化学能转换**:题干中提到的"木与木相摩则然(燃)"的"然"指的是化学能转化为热能,这是燃烧过程中的能量转化。
2. **化学反应的能量变化**:化学反应必然伴随着能量的变化,这通常表现为热量的吸收或释放。选项A表述有误,因为需要加热才能发生的反应并不一定是吸热反应,也可能是放热反应,只是需要外界提供初始能量来引发反应。
3. **化学平衡**:合成氨反应(N2 + 3H2 ⇌ 2NH3)中,正逆反应速率的变化是平衡建立的过程。开始时正反应速率最大,逆反应速率为零,随着反应进行,两者逐渐接近,在平衡状态下,正逆反应速率相等但反应并未停止,而是动态平衡。
4. **能量曲线**:能量变化图展示了不同形态硫转化为二氧化硫的能量差异。图中所示,单斜硫转化为正交硫需要吸收能量,因此正交硫的能量较低,更稳定。
5. **反应速率影响因素**:反应速率可以受浓度、温度、压力和催化剂等因素影响。增加固态C的量不会改变其反应速率,缩小容器体积可提高气体分子间的碰撞频率,从而加快反应速率;充入N2若不参与反应,速率不变;保持压强不变降低温度,反应速率会减慢。
6. **热化学方程式**:比较反应热(ΔH)的大小,通常遵循原则:等量反应物完全反应时放出或吸收的热量多,其ΔH更负。因此,气态水的生成比液态水的生成放出的热量少,固体硫燃烧比气态硫燃烧放出的热量少,而2倍的反应放出的热量是单倍反应的两倍。
7. **热化学方程式的计算**:通过已知热化学方程式可以计算目标反应的ΔH。根据盖斯定律,反应2 C(s)+2H2(g) +O2(g) == CH3COOH(l)可以通过组合已知方程式得到,其ΔH为-488.3 kJ·mol-1。
8. **中和反应的热效应**:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) 的热效应(⊿H)是标准值。当酸和碱的浓度、状态改变时,实际的热效应也会变化。醋酸是弱酸,电离时吸热,所以与NaOH反应的⊿H1最大;浓硫酸溶解放热,所以⊿H2最小;稀硝酸与NaOH反应的热效应为标准值,即⊿H3。
9. **热化学方程式与反应热**:氨气分解为氮气和氢气吸热,其逆反应(氨气的合成)则放热。1 g氨气分解吸热2.72 kJ,意味着2 mol氨气分解吸热2.72 kJ * 17 g/mol * 2 = 92.4 kJ。因此,氨气的合成反应ΔH为-92.4 kJ/mol,氨气分解反应ΔH为+92.4 kJ/mol。所以正确的热化学方程式是①和③。
这些题目覆盖了化学反应的能量变化、平衡、反应速率、热化学方程式的计算以及中和反应的热效应等核心知识点,对于理解高中化学的基本原理至关重要。