人教版高中化学选修四——课本试题参考

人教版高中化学选修四——课本习题参照答案人教版高中化学选修四——?化学反应原理?课本习题参照答案,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H，单位是kJ/mol。比如1molH(g)2焚烧，生成1molHO(g)，其反应热Δ2H=-241.8kJ/mol。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，从头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。当反应达成时，假定生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，那么此反应为放热反应;假定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变为生成物，那么此反应为,吸热反应。第二节在生产和生活中，能够根据焚烧,热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的焚烧热值均很高，它们都是优异的燃料。化石燃料蕴藏量有限，不能重生，最终将会枯竭，因此现在就应当寻求应对举措。举措之一就是用甲醇、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能够制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质，能够重生，因此用甲醇、乙醇代替汽油是应付能源危机的一种有效举措。氢气是最轻的燃料，而且单位质,量的焚烧热值最高，因此它是优异的火箭燃料，再加上无污染，氢气自然也是其他运输工具的优异燃料。在目前，用氢气作燃料尚有困难，一是氢气易燃、易爆，极易泄露，不便于贮存、运输;二是制造氢气尚需电力或其他化石燃料，本钱高。如果用太阳能和水低价地制取氢气的技术能够打破，那么氢气能源将拥有广阔的展开前景。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，这是人们所担忧的。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,合用的开采技术，将大大缓解能源危机。柱状图略。对于怎样合理利用资源、能源，学生能够自由设想。在上述工业原中，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。在生产中节俭使用原材料，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举措。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，展开公交车更加合理。,1.C(s)+O(g)==CO(g)22H=-393.5kJ/mol2.5molC完全焚烧，H=2.5mol×(-393.5kJ/mol)=-983.8kJ/mol2.H的焚烧热H=-285.8kJ/mol2欲使H完全焚烧生成液态水，获得12000kJ的热量，需要H1000kJ?285.82kJ/mol=3.5mol设S的焚烧热为HS(s)+O(g)==SO(g)2232g/molH4g-37kJH=32g/mol×(-37kJ)?4g,=-296kJ/mol4.设CH的焚烧热为H4CH(g)+O(g)==CO(g)+2HO(g)422216g/molH1g-55.6kJH=16g/mol×(-55.6kJ)?1g=-889.6kJ/mol5.(1)求3.00molC2H2完全焚烧放出的热量QCH(g)+5/2O(g)==2CO(g)+HO22222(l)26g/molΔH2.00g-99.6kJ,H=26g/mol×(-99.6kJ)?2.00g=-1294.8kJ/molQ=3.00mol×(-1294.8kJ/mol)=-3884.4kJ?-3880kJ从4题CH4的焚烧热为-889.6kJ/mol，与之相比，焚烧相同物质的量的CH放出的热量多。22写出NH焚烧的热化学方程式3NH(g)+5/4O(g)==NO322(g)+3/2HO(g)2将题中(1)式乘以3/2，得:3/2H(g)+3/4O(g)==3/2HO(g)2223/2H=3/2×(-241.8kJ/mol)1=-362.7kJ/mol将题中(2)式照写:,1/2N(g)+O(g)==NO(g)222H=+33.9kJ/mol2将题中(3)式反写，得NH(g)==1/2N(g)+3/2H(g)322-H=46.0kJ/mol3再将改写后的3式相加，得:1kg人体脂肪储藏32200kJ能量，行走1km消耗170kJ，求每日行走5km，1年因此而消耗的脂肪量:kJ/km×5km/d×365d?32200kJ/kg=9.64kg,,8.此人脂肪储藏的能量为4.2×105kJ。快速奔跑1km要消耗420kJ能量，此人脂肪能够维持奔跑的距离为:4.2×105kJ?420kJ/km=1000km79.1t煤焚烧放热2.9×10kJ50t水由20?升温至100?，温差100?-20?=80?，此时需吸热:350×10kg×80?×4.1847kJ/(kg??)=1.6736×10kJ7锅炉的热效率=(1.6736×107kJ?2.9×10kJ)×100%=57.7%各样塑料可回收的能量分别是:334耐纶5m×4.2×104kJ/m=21×10kJ334聚氯乙烯50m×1.6×104kJ/m=80×10,,kJ3丙烯酸类塑料5m×1.8×10434kJ/m=9×10kJ334聚丙烯40m×1.5×104kJ/m=60×10kJ将回收的以上塑料加工成燃料，可回收能量为444421×10kJ+80×10kJ+9×10kJ+60×1046kJ=170×10kJ=1.7×10kJ,,,,第二单元第一节1.略。,,2.1?3?2。3.(1)A;(2)C;(3)B。4.D。5.A。(1)加快。增大了反应物的浓度，使反应速率增大。没有加快。通入N后，容器内2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。,,降低。由于参加了N，要保持2容器内气体压强不变，就必须使容器的容积加大，造成H和I蒸气的浓度22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。加快。提高温度，反应物分子拥有的能量增加，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==N+2CO22快速进行。给导出的汽车尾气再加压、升温的想法不切合实际。正、逆反应速率相等，反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变。2.反应混淆物各组分的百分含量，浓度、温度、压强(反应前后气体的物质的量有变化的反应)，同样程度地改变正、逆反应，不能使。(1)该反应是可逆反应，1molN2和3molH不能完全化合生成2mol2NH，所以，反应放出的热量老是小3,,于92.4kJ。(2)适合降低温度，增大压强。5.B;6.C;7.C;8.C。9.设:CO的消耗浓度为x。第四节铵盐溶解经常是吸热的，但它们都能在水中自发地溶解。把两种或两种以上彼此不发生反应的气体依次通,,入到同一个密闭容器中，它们能自发地混淆平均。在关闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的。在判断化学反应的方向时不能只根据焓变H,0或熵增中的一项就得出结论，而是要全面考虑才能得出正确结论。,,,,,,,,,,,,第三单元第一节1.氨水中存在的粒子:NH?HO、32-+NH、OH4-+-氯水中存在的粒子:Cl、Cl、H、ClO2,,(1)错。导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度，因此强、弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性相关。错。酸与碱反应生成盐，所需碱的量只与酸的物质的量相关，盐酸和醋酸都是一元酸，物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的H，。错。一水合氨是弱碱，在水溶液中是局部电离的，其电离平衡受氨水浓度的影响，浓溶液的电离程度低于稀溶液。因此氨水稀释一倍时，其OH浓度降低不到一半。错。醋酸中的氢没有全部电离为H,,，。※(5)错。本题波及水解较复杂，不要求学生考虑水解。不变。一定温度下，该比值为常数——平衡常数。,4(2)4.18×10mol/L5.(1)略;木头中的电解质杂质溶于水中，使其拥有了导电性。????;????。NH，4，OH,，NH3?H2O，H，。,,3.C;;;;;、D。注:不同品牌的同类物品，其相应的pH可能不尽相同。10.-411.图略。(1)酸性(2)10,1×10(3),,9mLD;2.B;3.C;4.D。5.乙，如果是弱酸，所生成的盐电离，出的A-会局部地与水电离出的H结，合成HA，那么c(A)?c(M)。,，,3226.>，Al+2SO+2Ba+4OH=4,22BaSO?+AlO+2HO;42,，,322=，2Al+3SO+3Ba+6OH=43BaSO?+2Al(OH)?43,,,，22CO+HO=HCO+OH,Ca323,2+CO=CaCO?33,,NaCO溶液的pH>NaHCO溶液的233,,2pH,因为由HCO电离成CO比由33,HCO电离成HCO更难，即NaCO23323与NaHCO是更弱的弱酸盐，所以水3解程度会大一些。9.(1)SOCl+HOSO?+2HCl?222AlCl溶液易发生水解，AlCl?6HO332与SOCl混淆加热，SOCl与AlCl?6223HO中的结晶水作用，生成无水AlCl23及SO和HCl气体。2加水的效果是增加水解反应的反应物c(SbCl)，加氨水可中和水解反3+应生成的HCl,以减少生成物c(H)，两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应的方向移动。,,11.受热时，MgCl?6HO水解反应22的生成物HCl逸出反应体系，相当于不断减少可逆反应的生成物，进而可使平衡不断向水解反应方向移动;MgSO?7HO没有近似可促使水解反42应进行的情况。第四节文字描绘略。2.C;3.D;4.C。，2(1)S与H作用生成的HS气领会2,,逸出反应体系，使FeS的积淀溶解平衡向溶解方向移动。硫酸钙也难溶于水，因此向碳酸钙中加硫酸是积淀转变的问题，但硫酸钙的溶解度大于碳酸钙，转变不能实，现。醋酸钙溶于水，且醋酸提供的H2-与碳酸钙积淀溶解平衡中的CO作3用，可生成CO逸出反应体系，使其2积淀溶解平衡向溶解的方向移动。2-硫酸溶液中的SO对BaSO的沉44淀溶解平衡有促使平衡向生成积淀的方向移动的作用。略。,,第四单元第一节由化学能转变为电能的装置。氧化反应，负极;还原反应，正极。-2++-铜，Cu-2e==Cu;银，Ag+e==Ag。a、c、d、b。4.B;5.B、D。,,图4-2锌铁原电池装置装置如图4-2所示。-2+负极:Zn-2e==Zn2+-正极:Fe+2e==Fe1.A;2.C;3.C。4.铅蓄电池放电时的电极反应如下:,,-2-负极:Pb(s)+SO(aq),2e==4PbSO(s)4+-2-正极:PbO(s)+4H(aq)+SO(aq)+2e24==PbSO(s)+2HO(l)42铅蓄电池充电时的电极反应如下:阴极:PbSO(s)+2e==42-Pb(s)+SO(aq)4-阳极:PbSO(s)+2HO(l),2e==42+2-PbO(s)+4H(aq)+SO(aq)24总反应方程式:,,第三节1.A;2.D。原电池是把化学能转变为电能的装置，电解池是由电能转变为化学能的装置。比如锌铜原电池，在锌电极上发生氧化反应，称为负极，在铜电极上发生还原反应，称为正极。-2+负极:Zn-2e==Zn(氧化反应)2+-正极:Cu+2e==Cu(还原反应)电子经过外电路由负极流向正极。电解池:以CuCl溶液的电解装置为2例。与电源正极相连的电极叫做阳极，,,与电源负极相连的电极叫阴极。--阳极:2Cl-2e==Cl?(氧化反应)22+-阴极:Cu+2e==Cu(还原反应)电子经过外电路由阳极流向阴极。4.电镀是把待镀金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，电解精华铜是把纯铜板作阴极，粗铜板作阳极，经过近似电镀的方法把铜电镀到纯铜板上去，而粗铜中的杂质留在阳极泥或电解液中，进而抵达精华铜的目的。其电极主要反应如下:-2+阳极(粗铜):Cu-2e==Cu(氧化反应),,2+-阴极(纯铜):Cu，2e==Cu(还原反应)补充:假定粗铜中含有锌、镍、银、金等杂质，那么在阳极锌、镍等比铜开朗的金属也会被氧化:-2+阳极(粗铜):Zn-2e=Zn-2+Ni—2e=Ni由于附着在粗铜片上银、金等金属杂质不如铜开朗，不会在阳极被氧化，所以当铜氧化后，这些微小的杂质颗粒就会掉进电解质溶液中，沉积在阳极邻近(即“阳极泥〞，成为提炼名贵金属的原料)。,,2+2+在阴极，电解质溶液中Zn和Ni的2+氧化性又不如Cu强，难以在阴极获得2+2+电子被还原，故Zn和Ni被滞留在溶2+液中。因此，在阴极只有Cu被还原并沉积在纯铜片上，进而抵达了经过精华提纯铜的目的。电解饱和食盐水的电极反应式为:--阳极:2Cl-2e==Cl?(氧化反应)2+-阴极:2H+2e==H?(还原反应)2--或阴极:2HO+2e==H?+2OH(还22原反应)总反应:2NaCl+2HO==22NaOH+H?+Cl?22,,在阴极析出1.42LH，同时在阳极2也析出1.42LCl。2依题意，电解XCl溶液时发生了如2下变化:M(X)=3.2g×22.4L/(1mol×1.12L)=64g/mol即X的相对原子质量为64。--又因为2Cl-2e==Cl?22mol22.4L-n(e)1.12L,,-n(e)=2mol×1.12L/22.4L=0.1mol即电路中经过的电子有0.1mol。第四节-2+1.负极;Fe-2e==Fe;正极;析氢+-腐化:2H+2e==H?，析氧腐化:2--2HO+O+4e==4OH22(1)电化腐化，铁和铁中的杂质碳以及残留盐溶液形成了原电池。-提示:主假如析氧腐化。2Fe-4e2+--==2Fe;2HO+O+4e==4OH22,,2+-2Fe+2OH==Fe(OH)，4Fe(OH)+O+2HO==4Fe(OH)22233.C;4.B、D;5.A、C;A、D。金属跟接触到的乏味气体(如O、2Cl、SO)或非电解质液体直接发生22化学反应而惹起的腐化，叫做化学腐化。不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较开朗的金属失去电子而被氧化，这种腐化叫做电化学腐化。金属腐化造成的危害甚大，它能使仪失灵，机器设施报废，桥梁、建筑物坍塌，给社会财产造成巨大损失。,,当钢铁的外表有一层水膜时，水中溶解有电解质，它跟钢铁中的铁和少量的碳形成了原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。电解质溶+液的H在正极放电，放出H，因此这2样的电化腐化叫做析氢腐化。如果钢铁外表吸附的水膜酸性很弱或呈中性，溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐化，其电极反应如下:-2+负极:2Fe-4e==2Fe正极:--2HO+O+4e==4OH22总反应:2Fe+2HO+O==2Fe(OH)2229.镀锌铁板更耐腐化。当镀锌铁板出现划痕时，暴露出来的铁将与锌形成,,原电池的两个电极，且锌为负极，铁为正极，故铁板上的镀锌层将先被腐化，镀锌层腐化完后才腐化铁板本身。镀锡铁板如有划痕，锡将成为原电池的正极，铁为负极，这样就会加快铁的腐化。可设计如下实验:取有划痕的镀锌铁片和镀锡铁片各一块，放在经过酸化的食盐水中浸泡一会儿，取出静置一段时间，即可见到镀锡铁片外表较快出现锈斑，而镀锌铁片没有锈斑。即说明上述推断是正确的。,,,,