新課標高中化學(選修4)課后題答案第1-3章

第一章化學反響與能量的變化四、習題參考〔一〕參考答案1.化學反響過程中所釋放或吸收的能量，叫做反響熱，在恒壓條件下，它等于反響前后物質(zhì)的焓變，符號是ΔH，單位是kJ/mol。例如1molH2(g)燃燒，生成1molH2O(g)，其反響熱ΔH=-241.8kJ/mol。2.化學反響的實質(zhì)就是反響物分子中化學鍵斷裂，形成新的化學鍵，重新組合成生成物的分子。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量。當反響完成時，假設(shè)生成物釋放的能量比反響物吸收的能量大，那么此反響為放熱反響；假設(shè)生成物釋放的能量比反響物吸收的能量小，反響物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，那么此反響為吸熱反響。〔二〕補充習題

1．以下說法不正確的選項是〔〕。A．放熱反響不需加熱即可發(fā)生B．化學反響過程中的能量變化除了熱能外，也可以是光能、電能等C．需要加熱才能進行的化學反響不一定是吸熱反響D．化學反響熱效應(yīng)數(shù)值與參加反響的物質(zhì)多少有關(guān)2．將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反響一發(fā)生即停止加熱，反響仍可持續(xù)進行，直至反響完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。該現(xiàn)象說明了〔〕。A．該反響是吸熱反響B(tài)．該反響是放熱反響C．鐵粉和硫粉在常溫下難以發(fā)生反響D．生成物硫化亞鐵的總能量高于反響物鐵粉和硫粉的總能量3．沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出445kJ熱量，那么以下熱化學方程式中正確的選項是〔〕。4.以下關(guān)系式中正確的選項是A．a(chǎn)＜c＜0

B．b＞d＞0

C．2a＝b＜0

D．2c＝d＞0參考答案1．A；2．B、C；3．C；4．C。燃燒熱能源四、習題參考〔一〕參考答案1.在生產(chǎn)和生活中，可以根據(jù)燃燒熱的數(shù)據(jù)選擇燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氫氣的燃燒熱值均很高，它們都是良好的燃料。2.化石燃料蘊藏量有限，不能再生，最終將會枯竭，因此現(xiàn)在就應(yīng)該尋求應(yīng)對措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，農(nóng)牧業(yè)廢料、高產(chǎn)作物〔如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等〕、速生樹木〔如赤楊、刺槐、桉樹等〕，經(jīng)過發(fā)酵或高溫熱分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物質(zhì)，可以再生，因此用甲醇、乙醇代替汽油是應(yīng)對能源危機的一種有效措施。3.氫氣是最輕的燃料，而且單位質(zhì)量的燃燒熱值最高，因此它是優(yōu)異的火箭燃料，再加上無污染，氫氣自然也是別的運輸工具的優(yōu)秀燃料。在當前，用氫氣作燃料尚有困難，一是氫氣易燃、易爆，極易泄漏，不便于貯存、運輸；二是制造氫氣尚需電力或別的化石燃料，本錢高。如果用太陽能和水廉價地制取氫氣的技術(shù)能夠突破，那么氫氣能源將具有廣闊的開展前景。4.甲烷是一種優(yōu)質(zhì)的燃料，它存在于天然氣之中。但探明的天然氣礦藏有限，這是人們所擔憂的。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)海底存在大量水合甲烷，其儲量約是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了適用的開采技術(shù)，將大大緩解能源危機。5.柱狀圖略。關(guān)于如何合理利用資源、能源，學生可以自由設(shè)想。在上述工業(yè)原材料中，能源單耗最大的是鋁；產(chǎn)量大，因而總耗能量大的是水泥和鋼鐵。在生產(chǎn)中節(jié)約使用原材料，加強廢舊鋼鐵、鋁、銅、鋅、鉛、塑料器件的回收利用，均是合理利用資源和能源的措施。6.公交車個人耗油和排出污染物量為私人車的1/5，從經(jīng)濟和環(huán)保角度看，開展公交車更為合理?！捕逞a充習題1．以下性質(zhì)中，能說明乙醇宜作燃料的是〔〕。①燃燒時發(fā)生氧化反響②充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境③乙醇是一種再生能源④燃燒時放出大量的熱A①②③

B．①②④

C．①③④

D．②③④2．1.5g火箭燃料二甲基肼〔CH3-NH-NH-CH3〕完全燃燒，放出50kJ熱量，那么二甲基肼的燃燒熱為〔〕。A1000kJ/mol

B1500kJ/mol

C．2000kJ/mol

D．3000kJ/mol3．甲醇屬于可再生能源，可代替汽油作為汽車燃料。以下熱化學方程式中的反響熱能正確表示甲醇燃燒熱的是〔〕。

4．家用液化氣中主要成分之一是丁烷，當10kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量5×105kJ。試寫出丁烷燃燒的熱化學方程式。

5．為減少大氣污染，一些城市公共汽車逐步使用CNG〔壓縮天然氣〕清潔燃料，實驗測得0.16g該氣體燃料，完全燃燒生成224mLCO2〔標準狀況〕和0.36g液態(tài)水，并放出8.903kJ的熱量。請寫出：CNG的化學式，其完全燃燒的熱化學方程式。參考答案1．D；2．C；3．B?；瘜W反響熱的計算二、習題參考〔一〕參考答案1.C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol2.5molC完全燃燒，ΔH=2.5mol×(-393.5kJ/mol〕=-983.8kJ/mol2.H2(g)的燃燒熱ΔH=-285.8kJ/mol欲使H2完全燃燒生成液態(tài)水，得到1000kJ的熱量，需要H21000kJ÷285.8kJ/mol=3.5mol3.設(shè)S的燃燒熱為ΔHS(s)+O2(g)==SO2(g)32g/mol

ΔH4g

-37kJΔH=32g/mol×(-37kJ)÷4g=-296kJ/mol4.設(shè)CH4的燃燒熱為ΔHCH4(g)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)16g/mol

ΔH1g

-55.6kJΔH=16g/mol×(-55.6kJ)÷1g=-889.6kJ/mol5.〔1〕求3.00molC2H2完全燃燒放出的熱量QC2H2(g)+5/2O2(g)==2CO2(g)+H2O〔l)26g/mol

ΔH2.00g

-99.6kJΔH=26g/mol×(-99.6kJ)÷2.00g=-1294.8kJ/molQ=3.00mol×(-1294.8kJ/mol)=-3884.4kJ≈-3880kJ〔2〕從4題CH4的燃燒熱為-889.6kJ/mol，與之相比，燃燒相同物質(zhì)的量的C2H2放出的熱量多。6.寫出NH3燃燒的熱化學方程式NH3(g)+5/4O2(g)==NO2(g)+3/2H2O(g)將題中〔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將題中〔2〕式照寫：1/2N2(g)+O2(g)==NO2(g)

ΔH2=+33.9kJ/mol將題中〔3〕式反寫，得NH3(g)==1/2N2(g)+3/2H2(g)

-ΔH3=46.0kJ/mol再將改寫后的3式相加，得：

7.1kg人體脂肪儲存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=9.64kg8.此人脂肪儲存的能量為4.2×105kJ?？焖俦寂?km要消耗420kJ能量，此人脂肪可以維持奔跑的距離為：4.2×105kJ÷420kJ/km=1000km9.1t煤燃燒放熱2.9×107kJ50t水由20℃升溫至100℃，溫差100℃-20℃=80℃，此時需吸熱：50×103kg×80℃×4.184kJ/(kg·℃)=1.6736×107kJ鍋爐的熱效率=(1.6736×107kJ÷2.9×107kJ〕×100%=57.7%10.各種塑料可回收的能量分別是：耐綸5m3×4.2×104kJ/m3=21×104kJ聚氯乙烯50m3×1.6×104kJ/m3=80×104

kJ丙烯酸類塑料5m3×1.8×104kJ/m3=9×104

kJ聚丙烯40m3×1.5×104kJ/m3=60×104

kJ將回收的以上塑料加工成燃料，可回收能量為21×104kJ+80×104kJ+9×104kJ+60×104kJ=170×104kJ=1.7×106kJ〔二〕補充習題1．25℃、101kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為C(石墨)＋O2〔g〕＝CO2〔g〕ΔH＝－393.51kJ/molC(金剛石)＋O2〔g〕＝CO2〔g〕ΔH＝－395.41kJ/mol據(jù)此判斷，以下說法中正確的選項是〔〕。A．由石墨制備金剛石是吸熱反響；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低B．由石墨制備金剛石是吸熱反響；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高C．由石墨制備金剛石是放熱反響；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低D．由石墨制備金剛石是放熱反響；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高2．2H2〔g〕+O2〔g〕=2H2O〔l〕ΔH＝－571.6kJ/mol，CO〔g〕＋1/2O2〔g〕＝2CO2〔g〕ΔH＝－283.0kJ/mol。某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ熱量，同時生成3.6g液態(tài)水，那么原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為〔〕。A.2∶1

B.1∶2

C．1∶1

D．2∶33．由氫氣和氧氣反響生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，寫出該反響的熱化學方程式：_______。假設(shè)1g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444kJ，那么反響H2〔g〕+1/2O2〔g〕=H2O〔l)的ΔH=____kJ/mol。氫氣的燃燒熱為____kJ/mol。4．火箭發(fā)射時可用肼〔N2H4〕為燃料，以二氧化氮作氧化劑，它們相互反響生成氮氣和水蒸氣。：N2〔g〕+2O2〔g〕=2NO2〔g〕

ΔH=+67.7kJ/molN2H4〔g〕+O2〔g〕=N2〔g〕+2H2O〔g〕

ΔH=-534kJ/mol那么N2H4和NO2反響的熱化學方程式為_____________________。5．CH4〔g〕＋2O2〔g〕＝CO2〔g〕＋2H2O〔l〕；ΔH＝－890kJ/mol，現(xiàn)有CH4和CO的混合氣體共0.75mol，完全燃燒后，生成CO2氣體和18g液態(tài)H2O，并放出515kJ熱量，CO燃燒的熱化學方程式為______________，寫出求算過程。參考答案1．A；2．C。3．H2〔g〕+1/2O2〔g〕=H2O〔g〕

ΔH=-241.8kJ/mol，-285.8提示：可將反響H2〔g〕+1/2O2〔g〕=H2O〔l)看成兩步：H2〔g〕+1/2O2〔g〕=H2O〔g〕和H2O〔g〕=H2O〔l)，問題就迎刃而解。4．2N2H4〔g〕+2NO2〔g〕=3N2〔g〕+4H2O〔g〕；

ΔH=-1135.7kJ/mol5．解：由于CO燃燒只生成CO2，故18g液態(tài)水均由CH4燃燒產(chǎn)生，假設(shè)生成18g液態(tài)水放出的熱量為x，用去CH4的量為y，那么有：CH4〔g〕＋2O2〔g〕＝CO2〔g〕＋2H2O〔l〕ΔH＝－890kJ/mol1mol

2×18g

890kJ/moly

18g

xx=445kJ/mol

故由CO燃燒放出的熱量為：515kJ-445kJ=70kJy=05

moln(CO)=0.75mol-0.5mol=0.25mol那么CO燃燒的熱化學方程式為：2CO〔g〕＋O2〔g〕＝2CO2〔g〕ΔH＝－560kJ/mol第二章第一節(jié)化學反響速率四、習題參考〔一〕參考答案1.略。2.1∶3∶2。3.〔1〕A；〔2〕C；〔3〕B。4.D。5.A。〔二〕補充習題在的反響中，經(jīng)t秒后C的濃度增加mmol/L，那么用B濃度的變化來表示的反響速率是〔〕。參考答案：C。第二節(jié)影響化學反響速率的因素三、習題參考〔一〕參考答案1.〔1〕加快。增大了反響物的濃度，使反響速率增大?！?〕沒有加快。通入N2后，容器內(nèi)的氣體物質(zhì)的量增加，容器承受的壓強增大，但反響物的濃度〔或其分壓〕沒有增大，反響速率不能增大?！?〕降低。由于參加了N2，要保持容器內(nèi)氣體壓強不變，就必須使容器的容積加大，造成H2和I2蒸氣的濃度減小，所以，反響速率減小?！?〕不變。在一定溫度和壓強下，氣體體積與氣體的物質(zhì)的量成正比，反響物的物質(zhì)的量增大一倍，容器的容積增大一倍，反響物的濃度沒有變化，所以，反響速率不變?！?〕加快。提高溫度，反響物分子具有的能量增加，活化分子的百分數(shù)增大，運動速率加快，單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，反響速率增大。2.A。催化劑能夠降低反響的活化能，成千上萬倍地提高反響速率，使得緩慢發(fā)生的反響2CO+2NO==N2+2CO2迅速進行。給導出的汽車尾氣再加壓、升溫的想法不符合實際。

第三節(jié)化學平衡四、習題參考〔一〕參考答案1.正、逆反響速率相等，反響物和生成物的質(zhì)量〔或濃度〕保持不變。2.

3.反響混合物各組分的百分含量，濃度、溫度、壓強〔反響前后氣體的物質(zhì)的量有變化的反響〕，同等程度地改變正、逆反響，不能使。4.〔1〕該反響是可逆反響，1molN2和3molH2不能完全化合生成2molNH3，所以，反響放出的熱量總是小于92.4kJ。〔2〕適當降低溫度，增大壓強。5.B；

6.C；

7.C；

8.C。9.設(shè)：CO的消耗濃度為x。

第四節(jié)化學反響進行的方向四、習題參考參考答案1.銨鹽溶解常常是吸熱的，但它們都能在水中自發(fā)地溶解。把兩種或兩種以上彼此不發(fā)生反響的氣體依次通入到同一個密閉容器中，它們能自發(fā)地混合均勻。2.在封閉體系中焓減和熵增的反響是容易自發(fā)發(fā)生的。在判斷化學反響的方向時不能只根據(jù)焓變ΔH＜0或熵增中的一項就得出結(jié)論，而是要全面考慮才能得出正確結(jié)論。第三章弱電解質(zhì)的電離四、習題參考(一)參考答案1.

2.氨水中存在的粒子：NH3·H2O、NH4+、OH-

氯水中存在的粒子：Cl2、Cl-、H+、ClO-3.(1)錯。導電能力的強弱取決于電解質(zhì)溶液中離子的濃度，因此強、弱電解質(zhì)溶液導電能力與二者的濃度及強電解質(zhì)的溶解性有關(guān)。(2)錯。酸與堿反響生成鹽，所需堿的量只與酸的物質(zhì)的量有關(guān)，鹽酸和醋酸都是一元酸，物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸中含有相同物質(zhì)的量的H＋。(3)錯。一水合氨是弱堿，在水溶液中是局部電離的，其電離平衡受氨水濃度的影響，濃溶液的電離程度低于稀溶液。因此氨水稀釋一倍時，其OH－濃度降低不到一半。(4)錯。醋酸中的氫沒有全部電離為H＋?！?5)錯。此題涉及水解較復(fù)雜，不要求學生考慮水解。4(1)不變。一定溫度下，該比值為常數(shù)——平衡常數(shù)。(2)4.18×10－4mol/L5.(1)略;(2)木頭中的電解質(zhì)雜質(zhì)溶于水中，使其具有了導電性。(二)補充習題1.25℃時，50mL0.10mol/L醋酸中存在下述平衡：________________________________假設(shè)分別作如下改變，對上述平衡有何影響？〔1〕參加少量冰醋酸，平衡將________，溶液中c(H+〕將____〔增大、減小、不變〕；〔2〕參加一定量蒸餾水，平衡將________，溶液中c(H+〕將〔增大、減小、不變〕；〔3〕參加少量0.10mol/L鹽酸，平衡將________，溶液中c(H+〕將〔增大、減小、不變〕；〔4〕參加20mL0.10mol/LNaCl溶液，平衡將________，溶液中c(H+〕將〔增大、減小、不變〕。2.CH3COOH分子內(nèi)的相鄰原子間都是以共價鍵結(jié)合的，在水分子作用下，可以電離產(chǎn)生CH3COO-和H+。并且，溶液的導電能力將隨著溶液中離子濃度的增大而增強。向盛有2mL冰醋酸的燒杯中，滴加一定量水使其稀釋為0.001mol/L的醋酸溶液，同時測量通過該溶液的電流強度〔實驗裝置如以下圖所示〕。試在下面的坐標圖中繪出電流計中指示的電流強度隨著加水量增多而發(fā)生變化的圖象。參考答案：1.〔1〕向電離方向移動，增大；〔2〕向電離方向移動，減??；〔3〕向離子結(jié)合成分子的方向移動，增大；〔4〕向電離方向移動，減小。2.見圖。水的電離和溶液的酸堿性四、習題參考(一)參考答案1.③④①②；②①④③。2.NH＋4，OH－，NH3·H2O，H＋。3.C；4A；5D；6D；7A；8A、D。9.注：不同品牌的同類物品，其相應(yīng)的pH可能不盡相同。

10.

11.圖略。(1)酸性(2)10,1×10-4

(3)9mL(二)補充習題1.把1mL0.1mol/L

H2SO4溶液加水稀釋成2L溶液,在此溶液中H+，其濃度接近于〔〕。A1×10-4mol/LB1×10-8mol/LC1×10-11mol/LD1×10-10mol/L2.99℃時，Kw=1×10-12，在該溫度下，將1mL0.1mol/LKOH溶液加水稀釋至1L，那么溶液的pH為；假設(shè)加水稀釋至1000L，那么溶液的pH為。參考答案：1.A。2.稀釋至1L時，pH為8；稀釋至1000L時，pH為6。第三節(jié)鹽類的水解四、習題參考(一)參考答案1.D；

2.B；3.C；

4.D。5.乙，如果是弱酸，所生成的鹽電離出的A-會局部地與水電離出的H＋結(jié)合成HA，那么c(A－〕≠c(M＋〕。6.>，Al3＋+2SO42－+2Ba2＋+4OH－=2BaSO4↓+AlO2－+2H2O；=，2Al3＋+3SO42－+3Ba2＋+6OH－=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓7.CO32－+H2O=HCO3－+OH－,Ca2＋+CO32－=CaCO3↓8.Na2CO3溶液的pH>NaHCO3溶液的pH,因為由HCO3－電離成CO32－比由H2CO3電離成HCO3－更難，即Na2CO3與NaHCO3是更弱的弱酸鹽，所以水解程度會大一些。9.(1)SOCl2+H2O

SO2↑+2HCl↑(2)AlCl3溶液易發(fā)生水解，AlCl3·6H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與AlCl3·6H2O中的結(jié)晶水作用，生成無水AlCl3及SO2和HCl氣體。10.加水的效果是增加水解反響的反響物c〔SbCl3〕，加氨水可中和水解反響生成的HCl,以減少生成物c〔H+〕，兩項操作的作用都是使化學平衡向水解反響的方向移動。※11.受熱時，MgCl2·6H2O水解反響的生成物HCl逸出反響體系，相當于不斷減少可逆反響的生成物，從