【知识点详解】
1. 化学反应能量变化:化学反应中的能量变化主要表现为反应热,即反应物的总能量与生成物的总能量之差。若ΔH<0,表示反应放热,反之ΔH>0则表示吸热反应。在题目中,Zn与H2SO4的反应是放热的,表明反应物的能量高于生成物。
2. 催化剂的影响:催化剂可以降低反应的活化能,但不改变反应的热效应(ΔH)。选项B正确指出ΔH与反应物用量无关,而C选项错误地认为催化剂能改变反应的活化能。
3. 热化学方程式的书写:热化学方程式用来表示化学反应中的能量变化。题目中2g氢气燃烧生成液态水放出285.8kJ热量,说明2摩尔氢气反应时的反应热(ΔH)应为-571.6kJ/mol,因此正确的热化学方程式是D选项。
4. 中和热的测定:在测定中和热的实验中,A选项正确使用环形玻璃棒可以加速反应并减少误差;B选项错误,温度计不应与烧杯底部接触,应置于溶液中;C选项错误,因为醋酸是弱酸,其电离会吸收热量,导致测得的中和热数值偏小;D选项列出了测定中和热所需的仪器,但缺少隔热材料。
5. 反应热的比较:比较反应热的大小,需要考虑反应物和生成物的状态以及反应物的摩尔数。①碳完全燃烧比不完全燃烧放热多,②固体硫燃烧比气态硫放热少,③两个反应物量的关系不同,无法直接比较,④碳酸钙分解吸热,而氧化钙与水反应放热。所以,△H1>△H2的为①②③,对应选项D。
6. 液态水的蒸发热:由给定的反应可以计算出1摩尔液态水转化为气态水的热量,进而求得1克液态水蒸发吸收的热量。
7. 键能与反应热的关系:利用键能计算反应热,ΔH等于反应物所有键能之和减去生成物所有键能之和。根据给出的数据,可计算出N≡N键的键能。
8. 溶解热与结晶热:溶解过程可能是吸热或放热的,CuSO4·5H2O(s)溶于水的热效应与CuSO4(s)溶于水及CuSO4·5H2O(s)分解的热效应之间存在关系。根据题目信息,可以推断出各种热效应之间的大小关系。
9. 反应速率的比较:在不同的反应速率表达式中,要将速率统一到同一物质来比较。对于2A+B→3C+4D,反应速率最快的是以B为标准的速率,因此B选项正确。
10. 反应速率常数与浓度的关系:题目中提到的反应速率常数k与反应物的初始浓度[A]、[B]的关系为k[A]^m[B]^n,其中m和n是反应阶数,通过数据分析可以确定反应的级数。
以上是针对宁夏育才中学2015-2016学年高二化学上学期期中试题中涉及的化学知识点的详细解析,涵盖了化学反应能量变化、热化学方程式、中和热的测定、反应热比较、溶解热与结晶热、反应速率比较等多个核心概念。