化学选修4 化学反应原理课后习题和答案

1化学选修4化学反应原理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；2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。34、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4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7.8×1044.2×104丙烯酸类塑料4.3×1041.8×104聚氯乙烯3.8×1041.6×104聚丙烯2.0×1041.5×104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？119.0×107kJ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。5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（）；（2）用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为（）；（3）用反应物B浓度的减少来表示该反应的速率应为（）。A.0.025mol/（L·s）B.0.0125mol/（L·s）C.0.05mol/（L·s）D.0.1mol/（L·s）44NH3+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）5A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=2CB.A+3B2=CC.3A+B=2CD.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（）。6参考答案：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。7（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。8（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=75s②t2200t3③单位时间内消耗的锌的质量mGmFmBA.①B.①②C.只有②D.全部正确参考答案1.A、C；2.C。第三节化学平衡P32习题91.化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，的状态。1.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.已知反应A（g）+3B（g）2C（g）在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式为。若各物质的平衡浓度分别为c（A）=2.0mol/L、c（B）=2.0mol/L、c（C）=1.0mol/L，则K=。3.化学平衡发生移动的标志是发生变化，能够使化学平衡移动的因素有，催化剂虽然能够速率，但化学平衡移动。3.反应混合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），同等程度地改变正、逆反应，不能使。4.25℃时，合成氨反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=－92.4kJ/mol（1）在该温度时，取lmolN2和3molH2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。其原因是。4.（1）该反应是可逆反应，1molN2和3molH2不能完全化合生成2molNH3，所以，反应放出的热量总是小于92.4kJ。10（2）为了提高NH3的产率，应如何选择反应条件？（2）适当降低温度，增大压强。5.一定温度下，对可逆反应A（g）+2B（g）=3C（g）的下列叙述中，不能说明反应已达到平衡的是（B）。A.C生成的速率与C分解的速率相等B.单位时间内消耗amolA，同时生成3amolCC.容器内的压强不再变化D.混合气体的物质的量不再变化6.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA（g）+yB（g）=zC（g）平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大