正版高中化學(xué)選修4課后習(xí)題標(biāo)準(zhǔn)答案-人教版

1、人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)反應(yīng)原理課本習(xí)題參考答案第一單元第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 1. 化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，叫做反應(yīng)熱，在恒壓條件下，它等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓變，符號是H，單位是kJ/mol。例如1 mol H2 (g)燃燒，生成1 mol H2O(g)，其反應(yīng)熱H=-241.8 kJ/mol。2. 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂，形成新的化學(xué)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(dāng)反應(yīng)完成時，若生成物釋放的能量比反應(yīng)物吸收的能量大，則此反應(yīng)為放熱反應(yīng)；若生成物釋放的能量比反應(yīng)物吸收的能量小，反應(yīng)物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，則此反

2、應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 第2節(jié)第3節(jié) 燃燒熱能源 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?zé)岱纸饩涂梢灾圃旒状蓟蛞掖?。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，

3、氫氣自然也是別的運輸工具的優(yōu)秀燃料。在當(dāng)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，成本高。如果用太陽能和水廉價地制取氫氣的技術(shù)能夠突破，則氫氣能源將具有廣闊的發(fā)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(dān)心的?，F(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(xué)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，

4、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，發(fā)展公交車更為合理。第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計算 1. C(s)+O2 (g) = CO2 (g)H=-393.5 kJ/mol2.5 mol C完全燃燒，H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol）=-983.8 kJ/mol2. H2 (g)的燃燒熱H=-285.8 kJ/mol欲使H2完全燃燒生成液態(tài)水，得到1 000 kJ的熱量，需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol3. 設(shè)S的燃燒熱

5、為HS(s)+O2 (g) = SO2 (g)32 g/mol H4 g -37 kJH=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g=-296 kJ/mol4. 設(shè)CH4的燃燒熱為HCH4 (g)+O2 (g) = CO2 (g)+2H2O(g)16 g/mol H1 g -55.6 kJH=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g=-889.6 kJ/mol5. （1）求3.00 mol C2H2完全燃燒放出的熱量QC2H2 (g)+5/2O2 (g) = 2CO2 (g)+H2O（l)26 g/mol H2.00 g -99.6 kJH=26

6、g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g=-1 294.8 kJ/molQ=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ-3 880 kJ（2）從4題已知CH4的燃燒熱為-889.6 kJ/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(xué)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)3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol)=-362.7 kJ/m

7、ol將題中（2）式照寫：1/2N2 (g)+O2 (g) = NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol將題中（3）式反寫，得NH3 (g) = 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol再將改寫后的3式相加，得： 7. 已知1 kg人體脂肪儲存32 200 kJ能量，行走1 km消耗170 kJ，求每天行走5 km，1年因此而消耗的脂肪量：170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg8. 此人脂肪儲存的能量為4.2×105 kJ。快速奔跑1 km要消耗420 kJ能量，此人脂肪可

8、以維持奔跑的距離為：4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km9. 1 t煤燃燒放熱2.9×107 kJ50 t水由20 升溫至100 ，溫差100 -20 =80 ，此時需吸熱：50×103 kg×80 ×4.184 kJ/(kg·)=1.673 6×107 kJ鍋爐的熱效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ）×100%=57.7%10. 各種塑料可回收的能量分別是：耐綸5 m3×4.2×104 kJ/m3=21

9、15;104 kJ聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ丙烯酸類塑料5 m3×1.8×104 kJ/m3=9×104 kJ聚丙烯40 m3×1.5×104 kJ/m3=60×104 kJ將回收的以上塑料加工成燃料，可回收能量為21×104 kJ+80×104 kJ+9×104 kJ+60×104 kJ=170×104 kJ=1.7×106 kJ第二單元第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 1. 略。2. 132。3. （1）A；（2）

10、C；（3）B。4. D。5. A。第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1. （1）加快。增大了反應(yīng)物的濃度，使反應(yīng)速率增大。（2）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，但反應(yīng)物的濃度（或其分壓）沒有增大，反應(yīng)速率不能增大。（3）降低。由于加入了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，反應(yīng)速率減小。（4）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，反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大一倍，容器的容積增大一倍，反應(yīng)物的濃度沒有變化，所以，反應(yīng)速率不變。（5）加快。提高溫度，反應(yīng)物分子具有的能量增加，活化分子的百分?jǐn)?shù)增大，運

11、動速率加快，單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率增大。2. A。催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，成千上萬倍地提高反應(yīng)速率，使得緩慢發(fā)生的反應(yīng)2CO+2NO= N2+2CO2迅速進(jìn)行。給導(dǎo)出的汽車尾氣再加壓、升溫的想法不合乎實際。第三節(jié) 化學(xué)平衡 1. 正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量（或濃度）保持不變。2. 3. 反應(yīng)混合物各組分的百分含量，濃度、溫度、壓強（反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量有變化的反應(yīng)），同等程度地改變正、逆反應(yīng)，不能使。4. （1）該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3，所以，反應(yīng)放出的熱量總是小于92.4 kJ。（2）適當(dāng)降低溫

12、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4節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 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)生反應(yīng)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應(yīng)是容易自發(fā)發(fā)生的。在判斷化學(xué)反應(yīng)的方向時不能只根據(jù)焓變H0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。第三單元第1節(jié) 弱電解質(zhì)的電離 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(dǎo)電能力的強弱取

13、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(dǎo)電能力與二者的濃度及強電解質(zhì)的溶解性有關(guān)。(2) 錯。酸與堿反應(yīng)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，在水溶液中是部分電離的，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(xué)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) 4.18×104 mol/L5. (1) 略;(2) 木頭中

14、的電解質(zhì)雜質(zhì)溶于水中，使其具有了導(dǎo)電性。第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性 1. ；。2. NH4，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) 9 mL 第三節(jié) 鹽類的水解 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-會部分地與水電離出的H結(jié)合成HA，則c(A）c(M）。6. >，Al3+2SO42+2Ba2+4OH = 2BaSO4+AlO2+2H2O；=，2Al3+3S

15、O42+3Ba2+6OH = 3BaSO4+2Al(OH)37. CO32+H2O=HCO3+OH, Ca2+CO32=CaCO38. 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，AlCl3·6 H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與AlCl3·6 H2O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應(yīng)的反應(yīng)物

16、c（SbCl3），加氨水可中和水解反應(yīng)生成的HCl,以減少生成物c（H+），兩項操作的作用都是使化學(xué)平衡向水解反應(yīng)的方向移動。11. 受熱時，MgCl2·6H2O水解反應(yīng)的生成物HCl逸出反應(yīng)體系，相當(dāng)于不斷減少可逆反應(yīng)的生成物，從而可使平衡不斷向水解反應(yīng)方向移動；MgSO4·7H2O沒有類似可促進(jìn)水解反應(yīng)進(jìn)行的情況。第4節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1. 文字描述略。2. C； 3. D； 4. C。5. (1) S2與H作用生成的H2S氣體會逸出反應(yīng)體系，使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移動。(2) 硫酸鈣也難溶于水，因此向碳酸鈣中加硫酸是沉淀轉(zhuǎn)化的問題，但硫酸鈣的溶解度大

17、于碳酸鈣，轉(zhuǎn)化不能實現(xiàn)。醋酸鈣溶于水，且醋酸提供的H與碳酸鈣沉淀溶解平衡中的CO32-作用，可生成CO2逸出反應(yīng)體系，使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移動。(3) 硫酸溶液中的SO42-對BaSO4的沉淀溶解平衡有促進(jìn)平衡向生成沉淀的方向移動的作用。6. 略。第四單元第1節(jié) 原電池 1. 由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。氧化反應(yīng)，負(fù)極；還原反應(yīng)，正極。2. 銅，Cu-2e- = Cu2+；銀，Ag+e- = Ag。3. a、c、d、b。4. B; 5. B、D。圖4-2鋅鐵原電池裝置6. 裝置如圖4-2所示。負(fù)極：Zn-2e- = Zn2+正極：Fe2+2e- = Fe第2節(jié) 化學(xué)電源1. A； 2.

18、C； 3. C。4. 鉛蓄電池放電時的電極反應(yīng)如下：負(fù)極：Pb(s)+SO42-(aq)2e- = PbSO4(s)正極：PbO2 (s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e- = PbSO4 (s)+2H2O(l)鉛蓄電池充電時的電極反應(yīng)如下：陰極：PbSO4 (s)+2e- = Pb(s)+SO42-(aq)陽極：PbSO4 (s)+2H2O(l)2e- = PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)總反應(yīng)方程式： 第3節(jié) 電解池 1. A； 2. D。3. 原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解池是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。例如鋅銅原電池，在鋅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，稱為負(fù)極，

19、在銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，稱為正極。負(fù)極：Zn-2e- = Zn2+（氧化反應(yīng)）正極：Cu2+2e- = Cu（還原反應(yīng)）電子通過外電路由負(fù)極流向正極。電解池：以CuCl2溶液的電解裝置為例。與電源正極相連的電極叫做陽極，與電源負(fù)極相連的電極叫陰極。陽極：2Cl-2e- = Cl2（氧化反應(yīng)）陰極：Cu2+2e- = Cu（還原反應(yīng)）電子通過外電路由陽極流向陰極。4. 電鍍是把待鍍金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，電解精煉銅是把純銅板作陰極，粗銅板作陽極，通過類似電鍍的方法把銅電鍍到純銅板上去，而粗銅中的雜質(zhì)留在陽極泥或電解液中，從而達(dá)到精煉銅的目的。其電極主要反應(yīng)如下：陽極（粗銅）：Cu-2e

20、- = Cu2+（氧化反應(yīng)）陰極（純銅）：Cu2+2e- = Cu（還原反應(yīng)）補充：若粗銅中含有鋅、鎳、銀、金等雜質(zhì)，則在陽極鋅、鎳等比銅活潑的金屬也會被氧化：陽極（粗銅）：Zn-2e- = Zn2+Ni2e- = Ni2+由于附著在粗銅片上銀、金等金屬雜質(zhì)不如銅活潑，不會在陽極被氧化，所以當(dāng)銅氧化后，這些微小的雜質(zhì)顆粒就會掉進(jìn)電解質(zhì)溶液中，沉積在陽極附近（即“陽極泥”，成為提煉貴重金屬的原料）。在陰極，電解質(zhì)溶液中Zn2+和Ni2+的氧化性又不如Cu2+強，難以在陰極獲得電子被還原，故Zn2+和Ni2+被滯留在溶液中。因此，在陰極只有Cu2+被還原并沉積在純銅片上，從而達(dá)到了通過精煉提純銅的

21、目的。5. 電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式為：陽極：2Cl-2e- = Cl2（氧化反應(yīng)）陰極：2H+2e- = H2（還原反應(yīng)）或陰極：2H2O+2e- = H2+2OH-（還原反應(yīng)）總反應(yīng)：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2+Cl2在陰極析出1. 42 L H2，同時在陽極也析出1.42 L Cl2。6. 依題意，電解XCl2溶液時發(fā)生了如下變化： M(X)=3.2 g×22.4 L/(1 mol×1.12 L)=64 g/mol即X的相對原子質(zhì)量為64。又因為2Cl- - 2e- = Cl2 2 mol 22.4L n(e-) 1.12Ln(e-)=2 mol×1.12 L/22.4 L=0.1 mol即電路中通過的電子有0.1 mol。第4節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護 1. 負(fù)極；Fe-2e- = Fe2+；正極；析氫腐蝕：2H+2e- = H2，析氧腐蝕：2H2O+O2+4e- = 4OH-2. （1）電化腐蝕，鐵和鐵中的雜質(zhì)碳以及