这些题目涉及高中化学的多个知识点,主要包括化学反应的能量变化、化学平衡、酸碱中和反应、电离平衡、沉淀溶解平衡、电化学以及化学反应速率等。以下是详细解释:
1. 化学反应中的能量变化:题目提到反应热与温度、压力的关系,说明化学反应的反应热通常是在特定条件(通常是标准状况,即298K,1 atm)下测定的,改变温度或催化剂不能改变反应热,反应热是反应物与生成物之间能量差的体现,物质发生化学变化必然伴随能量变化。
2. 酸碱反应与中和热:中和反应是酸与碱的反应,释放热量。测定中和热时,需要使用环形玻璃搅拌棒来保证反应均匀且快速,减少热量损失。若无搅拌棒,热量损失可能导致测量的反应热偏低。
3. 燃烧热的定义:燃烧热是指1摩尔燃料完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。题目通过给出一系列甲烷的燃烧反应方程式,求解甲烷的燃烧热,答案是890.3 kJ/mol,这是指1摩尔甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时的反应热。
4. 电离平衡:醋酸是弱酸,其电离过程是动态平衡。达到电离平衡的标志是醋酸分子电离成离子的速率与离子重新结合成醋酸分子的速率相等,而不是醋酸浓度、离子浓度的具体值。
5. 化学反应速率与影响因素:反应速率受温度、反应物浓度、催化剂和压强等因素影响。升高温度可加快所有反应的速率,催化剂能增大活化分子的百分数,加快反应速率。
6. 沉淀溶解平衡:沉淀溶解平衡常数(Ksp)只与温度有关,不随浓度变化。Ksp小的物质在水中溶解度不一定小,因为还取决于离子间的相互作用。溶解度的比较需考虑Ksp和离子积。
7. 难溶物溶解度比较:Ksp可以用来比较同类型化合物在水中的溶解度,但不同类型的化合物不能直接用Ksp比较。向AgCl的悬浊液中加入KI,由于KSP(AgI)更小,会优先形成AgI沉淀。
8. 溶度积规则应用:Mg(OH)2的溶度积比MgF2大,但Mg(OH)2的溶解度可能较小,因为其离子积是[Mg2+][OH-]^2,而[Mg2+]受到[Mg(OH)2]的直接影响。在含有氨水的体系中,氨水会与Mg2+形成更稳定的配合物,使[Mg2+]增大。
9. 电化学基础:原电池中,较活泼的金属是负极,失去电子;电解池中,连接电源负极的电极为阴极,发生还原反应。
10. 电解池的电极反应:d极产生黄绿色气体,说明是氯气生成,所以d是阳极,a是阴极,电解NaCl溶液时,阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极氢离子得到电子生成氢气。
以上是对题目中涉及的化学知识点的详细阐述,涵盖了反应热、化学平衡、酸碱中和、电离平衡、沉淀溶解平衡、电化学等多个方面。