化学选修4课后习题和答案.doc

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化学选修4课后习题和答案

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化

P5习题

1.举例说明什么叫反应热，它的符号和单位是什么？

2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热，有的反应放热。

3.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

（1）1molN2（g）与适量H2（g）起反应，生成NH3（g），放出92.2kJ热量。

（2）1molN2（g）与适量O2（g）起反应，生成NO2（g），吸收68kJ热量。

（3）1molCu（s）与适量O2（g）起反应，生成CuO（s），放出157kJ热量。

（4）1molC（s）与适量H2O（g）起反应，生成CO（g）和H2（g），吸收131.3kJ热量。

（5）卫星发射时可用肼（N2H4）作燃料，1molN2H4（l）在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（l），放出622kJ热量。

（6）汽油的重要成分是辛烷（C8H18），1molC8H18（l）在O2（g）中燃烧，生成CO2（g）和H2O（l），放出5518kJ热量。

4.根据下列图式，写出反应的热化学方程式。

P6习题

1.举例说明什么叫反应热，它的符号和单位是什么？

1、化学反应过程中所释放或吸收的热量叫做反应热。

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或kJ•mol-1。

例如1molH2（g）燃烧，生成1molH2O（g），其反应热ΔH＝－241.8kJ/mol。

2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热，有的反应放热。

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。

P10习题

1、燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义？

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、石油资源总有一天会枯竭，现在就应该寻求应对措施。

目前已使用甲醇、乙醇作为汽油的代用品，这样做的好处是什么？

化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻找对应措施。

措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，农牧业废料、高产作物（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、乙醇的原料是可以再生的，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、用氢气作燃料有什么优点？

在当今的技术条件下有什么问题？

它的发展前景如何？

氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧值最高，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、科学家发现海底存在大量水合甲烷，请你谈谈甲烷燃料开发的前景。

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、下表列出了生产1t工业原材料的平均能耗：

原材料

能耗/（kJ·t－1）

原材料

能耗/（kJ·t－1）

铝

2.5×108

铁和钢

4.7×107

某种塑料

5.4×107

铜

4.32×107

锌

5.0×107

水泥

7.25×106

铅

5.0×107

请画出一张柱状图来形象地表述这些数据，并提出合理利用资源、能源的设想。

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、私人汽车与公交车相比，前者的耗油量和排出的污染物均大约是后者的，而后者载运的乘客量平均为50人，前者平均为2人。

请根据以上数据对这两种交通工具做出评价。

公交车个人耗油量和排出的污染物量为私人车的，从经济和环保角度看，发展公共交通更为合理。

P13习题

1.2.5molC在O2中完全燃烧生成CO2，放出多少热量？

2.完全燃烧多少摩H2使生成液态水，才能得到1000kJ热量？

3.4.0g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2，放出37kJ热量，计算S的燃烧热。

4.1.00gCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出55.6kJ热量，计算CH4的燃烧热。

5.2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6kJ热量，3.00molC2H2完全燃烧能放出多少热量？

燃烧相同物质的量的CH4和C2H2，哪种气体燃烧放出的热量多？

6.NH3（g）燃烧生成NO2（g）和H2O（g），已知

（1）H2（g）+O2（g）=H2O（g）      ΔH=－241.8kJ/mol

（2）N2（g）+O2（g）=NO2（g）      ΔH=33.9kJ/mol

（3）N2（g）+H2（g）=NH3（g）    ΔH=－46.0kJ/mol

试计算NH3（g）燃烧热量。

7.1kg人体脂肪可储存约32200kJ能量。

一般人每行走1km大约要消耗170kJ能量，如果某人每天步行5km，1年中因此而消耗的脂肪大约是多少？

8.一个体重为70kg的人的脂肪储存的能量约为4.2×105kJ，如果快速奔跑1km要消耗420kJ能量，此人的脂肪可以维持奔跑的距离是多少？

9.某锅炉用1.0t煤可烧开水50t（进锅炉水温20℃），请计算该锅炉的热效率。

（1t煤燃烧放热2.9×107kJ）。

（提示：

锅炉的热效率=×100%）

10.下表列出了生产1m3塑料的能耗和可从同量塑料回收的能量。

塑料

能耗/kJ

可回收能量/kJ

塑料

能耗/kJ

可回收能量/kJ

耐纶

7.8×104

4.2×104

丙烯酸类塑料

4.3×104

1.8×104

聚氯乙烯

3.8×104

1.6×104

聚丙烯

2.0×104

1.5×104

现废品收购站已回收如下数量的废塑料：

耐纶5m3、聚氯乙烯50m3、丙烯酸类塑料5m3、聚丙烯40m3,如将它们加工成燃料，可回收多少能量？

11制造一辆汽车和为延长汽车使用寿命而采用各种方法防止金属腐蚀，大约要花费9.0×107kJ能量，而汽车在使用期限内所消耗的汽油能量约为1.0×109kJ。

有人分析了这两个数据，认为与其千方百计去防止金属腐蚀以延长汽车寿命来降低能耗，不如在降低油耗上下功夫更具有实际意义。

谈谈你的看法。

第二章化学反应速率和化学平衡

第一节化学反应速率

P19习题

1.通常化学反应速率用             来表示。

2.对于化学反应N2+3H2=2NH3，当分别用N2、H2、NH3三种物质表示该反应的速率时，它们的速率之比等于             之比。

3.将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

4A（g）十B（g）=2C（g）

反应进行到4s末，测得A为0.5mol，B为0.4mol，C为0.2mol。

则：

（1）用生成物C浓度的增加来表示该反应的速率应为（a    ）；

（2）用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为（c    ）；

（3）用反应物B浓度的减少来表示该反应的速率应为（ b   ）。

A.0.025mol/（L·s）         B.0.0125mol/（L·s）

C.0.05mol/（L·s）           D.0.1mol/（L·s）

4已知4NH3+5O2=4NO+6H2O，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）表示，则正确的关系是（）。

A.v（NH3）=v（O2）           B.v（O2）=v（H2O）

C.v（NH3）=v（H2O）         D.v（O2）=v（NO）

5在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v（A）、v（B）、v（C）表示。

已知v（A）、v（B）、v（C）之间有以下关系2v（B）=3v（A），3v（C）=2v（B）。

则此反应可表示为（   ）。

A.2A+3B=2C                    B.A+3B2=C

C.3A+B=2C                 D.A+B=C

习题参考答案

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P24习题

1、在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p（Pa）,并在一定温度下使其发生反应：

H2（g）+I2（g）=2HI（g）ΔH＜0。

（1）保持容器容积不变，向其中加入1molH2，反应速率加快吗？

理由是              。

（1）加快。

增大了反应物的浓度，使反应速率增大。

（2）保持容器容积不变，向其中加入1molN2（N2不参加反应），反应速率也加快吗？

理由是           。

（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）保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2（N2不参加反应），反应速率           ，理由是           。

（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）保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2（g）和1molI2（g），反应速率           ，理由是           。

（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）提高起始的反应温度，反应速率           ，理由是           。

（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、NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，反应的化学方程式为

2CO＋2NO=N2＋2CO2，为了控制大气污染，提出下列建议：

A.使用催化剂       B.改变压强     C.提高反应温度

你认为可行的方法是           ，理由是           。

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。

（二）补充习题

1.从下列实验事实所引出的相应结论正确的是（）。

2.在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中，一个学生得到下面的结果：

则下列说法正确的是（）。

①t1=