化学选修4及必修一课后题答案

1/18高中化学选修四及必修一课后题答案第一章第一节化学反应与能量的变化四、习题参考（一）参考答案1.化学反应过程中所释放或吸收的能量，叫做反应热，在恒压条件下，它等于反应前后物质的焓变，符号是ΔH，单位是kJ/mol。例如1molH2(g)燃烧，生成1molH2O(g)，其反应热ΔH=-241.8kJ/mol。2.化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。当反应完成时，若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，则此反应为放热反应；若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，则此反应为吸热反应。（二）补充习题1．下列说法不正确的是（）。A．放热反应不需加热即可发生B．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D．化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关2．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了（）。A．该反应是吸热反应B．该反应是放热反应C．铁粉和硫粉在常温下难以发生反应D．生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量3．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是（）。2/184.下列关系式中正确的是A．a＜c＜0B．b＞d＞0C．2a＝b＜0D．2c＝d＞0参考答案1．A；2．B、C；3．C；4．C。第二节燃烧热能源四、习题参考（一）参考答案1.在生产和生活中，可以根据燃烧热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高，它们都是良好的燃料。2.化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻求应对措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，农牧业废料、高产作物（如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等）、速生树木（如赤杨、刺槐、桉树等），经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质，可以再生，因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。3.氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧热值最高，因此它是优异的火箭燃料，再加上无污染，氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。在当前，用氢气作燃料尚有困难，一是氢气易燃、易爆，极易泄漏，不便于贮存、运输；二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料，成本高。如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破，则氢气能源将具有广阔的发展前景。4.甲烷是一种优质的燃料，它存在于天然气之中。但探明的天然气矿藏有限，这是人们所担心的。现已发现海底存在大量水合甲烷，其储量约是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了适用的开采技术，将大大缓解能源危机。5.柱状图略。关于如何合理利用资源、能源，学生可以自由设想。在上述工业原材料中，能源单耗最大的是铝；产量大，因而总耗能量大的是水泥和钢铁。在生产中节约使用原材料，加强废旧钢铁、铝、铜、锌、铅、塑料器件的回收利用，均是合理利用资源和能源的措施。6.公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5，从经济和环保角度看，发展公交车更为合理。（二）补充习题3/181．下列性质中，能说明乙醇宜作燃料的是（）。①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量的热AB．①②④C．①③④D．②③④2．1.5g火箭燃料二甲基肼（CH3-NH-NH-CH3）完全燃烧，放出50kJ热量，则二甲基肼的燃烧热为（）。A1000kJ/molB1500kJ/molC．2000kJ/molD．3000kJ/mol3．甲醇属于可再生能源，可代替汽油作为汽车燃料。下列热化学方程式中的反应热能正确表示甲醇燃烧热的是（）。4．家用液化气中主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量5×105kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式。5．为减少大气污染，一些城市公共汽车逐步使用CNG（压缩天然气）清洁燃料，实验测得0.16g该气体燃料，完全燃烧生成224mLCO2（标准状况）和0.36g液态水，并放出8.903kJ的热量。请写出：CNG的化学式，其完全燃烧的热化学方程式。参考答案1．D；2．C；3．B。第三节化学反应热的计算二、习题参考（一）参考答案1.C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol2.5molC完全燃烧，ΔH=2.5mol×(-393.5kJ/mol）=-983.8kJ/mol2.H2(g)的燃烧热ΔH=-285.8kJ/mol欲使H2完全燃烧生成液态水，得到1000kJ的热量，需要H21000kJ÷285.8kJ/mol=3.5mol3.设S的燃烧热为ΔHS(s)+O2(g)==SO2(g)4/1832g/molΔH4g-37kJΔH=32g/mol×(-37kJ)÷4g=-296kJ/mol4.设CH4的燃烧热为ΔHCH4(g)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)16g/molΔH1g-55.6kJΔH=16g/mol×(-55.6kJ)÷1g=-889.6kJ/mol5.（1）求3.00molC2H2完全燃烧放出的热量QC2H2(g)+5/2O2(g)==2CO2(g)+H2O（l)26g/molΔH2.00g-99.6kJΔH=26g/mol×(-99.6kJ)÷2.00g=-1294.8kJ/molQ=3.00mol×(-1294.8kJ/mol)=-3884.4kJ≈-3880kJ（2）从4题已知CH4的燃烧热为-889.6kJ/mol，与之相比，燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多。6.写出NH3燃烧的热化学方程式NH3(g)+5/4O2(g)==NO2(g)+3/2H2O(g)将题中（1）式乘以3/2，得：3/2H2(g)+3/4O2(g)==3/2H2O(g)3/2ΔH1=3/2×(-241.8kJ/mol)=-362.7kJ/mol将题中（2）式照写：1/2N2(g)+O2(g)==NO2(g)ΔH2=+33.9kJ/mol将题中（3）式反写，得NH3(g)==1/2N2(g)+3/2H2(g)-ΔH3=46.0kJ/mol再将改写后的3式相加，得：7.已知1kg人体脂肪储存32200kJ能量，行走1km消耗170kJ，求每天行走5km，1年因此而消耗的脂肪量：170kJ/km×5km/d×365d÷32200kJ/kg=9.64kg5/188.此人脂肪储存的能量为4.2×105kJ。快速奔跑1km要消耗420kJ能量，此人脂肪可以维持奔跑的距离为：4.2×105kJ÷420kJ/km=1000km9.1t煤燃烧放热2.9×107kJ50t水由20℃升温至100℃，温差100℃-20℃=80℃，此时需吸热：50×103kg×80℃×4.184kJ/(kg·℃)=1.6736×107kJ锅炉的热效率=(1.6736×107kJ÷2.9×107kJ）×100%=57.7%10.各种塑料可回收的能量分别是：耐纶5m3×4.2×104kJ/m3=21×104kJ聚氯乙烯50m3×1.6×104kJ/m3=80×104kJ丙烯酸类塑料5m3×1.8×104kJ/m3=9×104kJ聚丙烯40m3×1.5×104kJ/m3=60×104kJ将回收的以上塑料加工成燃料，可回收能量为21×104kJ+80×104kJ+9×104kJ+60×104kJ=170×104kJ=1.7×106kJ（二）补充习题1．已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)＋O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－393.51kJ/molC(金刚石)＋O2（g）＝CO2（g）ΔH＝－395.41kJ/mol据此判断，下列说法中正确的是（）。A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高2．已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ/mol，CO（g）＋1/2O2（g）＝2CO2（g）ΔH＝－283.0kJ/mol。某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为（）。A.2∶1B.1∶2C．1∶1D．2∶33．由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式：_______。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l)的ΔH=____kJ/mol。氢气的燃烧热为____kJ/mol。4．火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）ΔH=+67.7kJ/molN2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）ΔH=-534kJ/mol则N2H4和NO2反应的热化学方程式为_____________________。5．已知CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－890kJ/mol，现有CH4和CO的混合气体共0.75mol，完全燃烧后，生成CO2气体和18g液态H2O，并放出515kJ热量，CO燃烧的热化学方程式为______________，写出求算过程。参考答案1．A；2．C。3．H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）ΔH=-241.8kJ/mol，-285.8提示：可将反应H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l)看成两步：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）和H2O（g）=H2O（l)，问题就迎刃而解。6/184．2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）；ΔH=-1135.7kJ/mol5．解：由于CO燃烧只生成CO2，故18g液态水均由CH4燃烧产生，若生成18g液态水放出的热量为x，用去CH4的量为y，则有：CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－890kJ/mol1mol2×18g890kJ/moly18gxx=445kJ/mol故由CO燃烧放出的热量为：515kJ-445kJ=70kJy=05moln(CO)=0.75mol-0.5mol=0.25mol则CO燃烧的热化学方程式为：2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）ΔH＝－560kJ/mol第二章第一节化学反应速率四、习题参考（一）参考答案1.略。2.1∶3∶2。3.（1）A；（2）C；（3）B。4.D。5.A。（二）补充习题在的反应中，经t秒后C的浓度增加mmol/L，则用B浓度的变化来表示的反应速率是（）。参考答案：C。第二节影响化学反应速率的因素三、习题参考7/18（一）参考答案1.（1）加快。增大了反应物的浓度，使反应速率增大。（2）没有加快。通入N2后，容器内的气体物质的量增加，容器承受的压强增大，但反应物的浓度（或其分压）没有增大，反应速率不能增大。（3）降低。由于加入了N2，要保持容器内气体压强不变，就必须使容器的容积加大，造成H2和I2蒸气的浓度减小，所以，反应速率减小。（4）不变。在一定温度和压强下，气体体积与气体的物质的量成正比，反应物的物质的量增大一倍，容器的容积增大一倍，反应物的浓度没有变化，所以，反应速率不变。（5）加快。提高温度，反应物分子具有的能量增加，活化分子的百分数增大，运动速率加快，单位时间内的有效碰撞次数增加，反应速率增大。2.A。催化剂能够降低反应的活化能，成千上万倍地提高反应速率，使得缓慢发生的反应2CO+2NO==N2+2CO2迅速进行。给导出的汽车尾气再加压、升温的想法不合乎实际。第三节化学平衡四、习题参考（一）参考答案1.正、逆反应速率