【新步步高】2018-2019学年高二化学人教版选修4课后作业：第二章 第一节 化学反应速率

第一节化学反应速率基础巩固1下列说法中正确的是()A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比C.对任何化学反应,反应速率越大,反应现象越明显D.无论用反应物还是用生成物表示的化学反应速率可能为正值,也可能为负值答案:B2在一个密闭容器中,盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 mol·L-1和5.4 mol·L-1,在一定条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol·L-1,则在这10 min内NH3的平均反应速率是()A.0.1 mol·L-1·min-1B.0.2 mol·L-1·min-1C.0.3 mol·L-1·min-1D.0.6 mol·L-1·min-1答案:B3反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)开始进行时,CO的浓度为4 mol·L-1,N2的浓度为0,2 min后测得N2的浓度为0.6 mol·L-1,则此段时间内,下列反应速率表示正确的是()A.v(CO)=1.2 mol·L-1·s-1B.v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1C.v(N2)=0.6 mol·L-1·min-1D.v(CO2)=1.2 mol·L-1·min-1答案:D4在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨的反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,化学反应速率最大的是()A.v(H2)=0.2 mol·L-1·min-1B.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1C.v(N2)=0.02 mol·L-1·s-1D.v(H2)=0.04 mol·L-1·s-1答案:C5合成氨反应:3H2+N22NH3的反应速率分别为v(H2)、v(N2)、v(NH3)(用mol·L-1·s-1表示),则正确的关系式是()A.v(H2)=v(N2)=v(NH3)B.v(N2)=2v(NH3)C.2v (H 2)=3v (NH 3)D.v (N 2)=3v (H 2)解析:根据速率之比等于化学计量数之比可知,v (H 2)∶v (N 2)∶v (NH 3)=3∶1∶2,A 项错误;v (N 2)∶v (NH 3)=1∶2,即2v (N 2)=v (NH 3),B 项错误;v (H 2)∶v (NH 3)=3∶2,即2v (H 2)=3v (NH 3),C 项正确;v (H 2)∶v (N 2)=3∶1,即3v (N 2)=v (H 2),D 项错误。

第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1．自发过程(1)含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。

(2)特点：①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。

2．自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。

二、化学反应进行方向的判据1．焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。

2．熵判据(1)熵：用来度量体系混乱程度的物理量。

熵值越大，混乱程度越大。

符号为S。

单位：J·mol－1·K－1。

(2)熵值大小的比较：同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。

(3)熵增原理：在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号ΔS)大于零。

(4)熵判据：用熵变来判断反应进行的方向。

3．复合判据过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。

综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。

知识点一自发过程与自发反应1．下列过程是非自发的是( )A．水由高处向低处流 B．天然气的燃烧C．铁在潮湿的空气中生锈 D．水在室温下结冰答案 D解析自然界中水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下融化，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。

2．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是( )A．所有的放热反应都是自发进行的B．所有的自发反应都是放热的C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D．焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是所有能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是惟一因素。

第一节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系[学习目标定位] 1.运用微观的思想,从反应物分子和生成物分子中化学键变化的角度,在本质上认识物质变化与能量变化的关系。

2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。

一、断开或形成1 mol某化学键的能量变化1.化学反应的本质是原子(或原子团)的重新组合,即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。

2.物质中的原子之间是通过化学键结合的。

断开反应物中的化学键要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。

3.断开或形成1 mol H2中化学键的能量变化(1)在1 mol氢分子中,含有2 mol氢原子,含有1 mol H—H键。

(2)已知在25 ℃和101 kPa的条件下,由2 mol H原子形成1 mol H—H键时,放出436 kJ的能量。

若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时,需要断开1 mol H—H键,其能量变化是吸收436 kJ的能量。

4.断开或形成1 mol CH4中化学键的能量变化(1)CH4的电子式是,结构式是,1 mol CH4分子中含有4 mol C—H键。

(2)在CH4中,断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。

若要形成1 mol CH4中的C—H键,其能量变化是放出4 mol×415 kJ·mol－1＝1 660 kJ的能量。

在25 ℃和101 kPa的条件下,由原子形成1 mol化学键时所放出的能量,与断开1 mol相同化学键所吸收的能量是相等的。

1.键能是指在25 ℃、101 kPa的条件下,将1 mol理想气体分子AB拆分为中性气态原子A和B时所需要的能量。

显然键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。

如H—H键的键能是436 kJ·mol－1,是指使1 mol H2分子变成2 mol H 原子需要吸收436 kJ的能量。

第2课时 热化学方程式 中和热的测定[核心素养发展目标] 1.模型认知：建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型，会正确书写热化学方程式。

2.科学探究：理解反应热(中和热)测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。

一、热化学方程式1．热化学方程式的概念及意义(1)热化学方程式是表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

(2)热化学方程式的意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

(3)实例：H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1表示的意义是：在25 ℃、101 kPa下，1 mol 气态H 2与12 mol 气态O 2反应生成1 mol 液态水时，放出的热量是285.8 kJ 。

2．热化学方程式的书写方法(1)写出相应的化学方程式。

热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数。

(2)标注反应的温度和压强。

没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa ，该条件可以不标注，但其他条件必须标注。

(3)标注各物质聚集状态。

在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g ”，液体用“l ”，固体用“s ”，溶液用“aq ”。

(4)标注ΔH 的正负。

化学方程式后面空一格标注ΔH ，若为放热反应，ΔH 为“－”；若为吸热反应，ΔH 为“＋”。

(5)计算ΔH 的数值。

根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH 的数值。

ΔH 单位是kJ·mol －1。

(1)热化学方程式书写的注意事项：①热化学方程式中不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。

②热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。

③热化学方程式中一般用“===”(可逆反应中用“”)，即便是有机反应的热化学方程式中也不用“―→”。

(2)热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH 的数值也要加倍。

新课标高中化学课后习题答案【选修4课后答】『必修1部分答案』第一章 (2)第一节化学反应与能量的变化 (2)第二节燃烧热能源 (3)第三节化学反应热的计算 (4)第二章 (7)第一节化学反应速率 (7)第二节影响化学反应速率的因素 (7)第三节化学平衡 (8)第四节化学反应进行的方向 (9)第三章 (9)第一节弱电解质的电离 (9)第二节水的电离和溶液的酸碱性 (10)第三节盐类的水解 (11)第四节难溶电解质的溶解平衡 (12)人教版新教材--高中化学必修1课后习题答案 (14)第一章从实验学化学 (14)第一节化学实验基本方法 (14)化学计量在试验中的应用 (14)第一章习题 (15)化学物质及其变化 (15)物质的分类 (15)离子反应 (16)氧化还原反应 (17)金属及其化合物 (18)金属的化学性质 (18)几种重要的金属化合物 (18)用途广泛的金属材料 (19)第一章第一节化学反应与能量的变化四、习题参考（一）参考答案1. 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ΔH，单位是kJ/mol。

例如 1 mol H2 (g)燃烧，生成 1 mol H2O(g)，其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。

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，新键形成需要放出能量。

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。

（二）补充习题1．下列说法不正确的是（）。

A．放热反应不需加热即可发生B．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D．化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关2．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。

章末综合检测(时间：100分钟 满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意) 1．下列各图所反映的措施中，目的是为了加快其化学反应速率的是()答案 C2．向某密闭容器中充入1 mol CO 和2 mol H 2O(g)，发生反应：CO ＋H 2O(g)CO 2＋H 2。

当反应达到平衡时，CO 的体积分数为x 。

若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是( )A ．0.5 mol CO ＋2 mol H 2O(g)＋1 mol CO 2＋1 mol H 2B ．1 mol CO ＋1 mol H 2O(g)＋1 mol CO 2＋1 mol H 2C ．0.5 mol CO ＋1.5 mol H 2O(g)＋0.4 mol CO 2＋0.4 mol H 2D ．0.5 mol CO ＋1.5 mol H 2O(g)＋0.5 mol CO 2＋0.5 mol H 2 答案 B解析 对于一个反应前后气体体积相等的可逆反应，在等温等体积的条件下发生反应时，只需投料比例相等便可保证两平衡等效。

A 项逆推后为1.5 mol CO ＋3 mol H 2O(g)，与原平衡等效；B 项逆推后为2 mol CO ＋2 mol H 2O(g)，CO 比例偏高，则平衡后CO 体积分数也偏高；C 项逆推后为0.9 mol CO ＋1.9 mol H 2O(g)，CO 比例偏低；则平衡后CO 体积分数也偏低；D 项逆推后为1 mol CO ＋2 mol H 2O(g)，与原平衡等效。

3．下列说法中正确的是( ) A ．非自发反应在任何条件下都不能实现B ．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C ．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的D ．熵增加且放热的反应一定是自发反应 答案 D解析 对于反应自发性的判断要综合利用焓判据和熵判据，仅靠单一判据不能对反应的自发性作出准确判断，B 、C 项错误；一定条件的非自发过程若改变条件也可能转变为自发过程，A 项错误。

人教版化学选修4课后习题参考答案第一章第一节（P.6）1. 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ΔH，单位是kJ/mol。

例如1 mol H2 (g)燃烧，生成1 mol H2O(g)，其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。

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，新键形成需要放出能量。

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。

第二节(P.10)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. 化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻求应对措施。

措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，农牧业废料、高产作物（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、乙醇的原料是生物质，可以再生，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. 氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧热值最高，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. 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. 柱状图略。

关于如何合理利用资源、能源，学生可以自由设想。

第二章检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括17个小题,每小题3分,共51分)1下列说法中,正确的是()A.0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硫酸与2 mol·L-1 NaOH溶液反应,其反应速率相同B.大理石块与大理石粉分别同0.1 mol·L-1盐酸反应,其反应速率相同C.Mg、Al在相同条件下分别与0.1 mol·L-1盐酸反应,其反应速率相同D.0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应,其反应速率相同答案:D2下列反应中,在高温下不能自发进行的是()O2(g)A.CO(g)C(s)+12B.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)解析:A、B、C、D都是分解反应,都是吸热反应。

B、C、D三个反应又都是熵增的反应,所以高温时能自发进行,A中变化需要吸热且不是熵增的反应,在高温下不能自发进行。

答案:A31 000 ℃时,FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g),K=0.52。

欲使容器中有1.0 mol FeO 被还原,反应前容器中应充入a mol H2。

则a的值最接近()A.1.0B.2.0C.3.0D.4.0答案:C4下列说法正确的是()A.增大压强,活化分子数增多,化学反应速率一定增大B.升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学反应速率一定增大C.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率一定增大答案:D5在一定条件下,将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应,平衡后测得X、Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比的关系如图所示,则X、Y反应的化学方程式可表示为()A.2X+Y3ZB.3X+2Y2ZC.X+3Y ZD.3X+Y Z答案:D6一定温度下,在2 L的密闭容器中发生反应:M(g)+2N(g)x P(g)ΔH<0,N、P 的物质的量随时间变化的关系如图所示。

第四节化学反应进行的方向基础巩固1实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是()A.所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据答案:C2下列关于化学反应熵变的叙述正确的是()A.化学反应的熵变与反应的方向无关B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应D.熵值增大的反应都能自发进行解析:熵值增大的反应,即ΔS>0的反应容易自发进行,所以熵变与反应的方向有关;熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素,所以B错误;自发反应不一定ΔS>0,故D错误。

答案:C3下列关于自发过程的叙述中,正确的是()A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程C.同一可逆反应的正逆反应在不同条件下都有自发的可能D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程解析:自发过程的本质判断标准是ΔH-TΔS<0,它是受温度这一外界条件影响的,不是一成不变的。

答案:C4金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO2(s)+2C(s)Sn(s)+2CO(g),反应过程中能量的变化如图所示。

下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是()A.ΔH<0,ΔS<0B.ΔH>0,ΔS<0C.ΔH<0,ΔS>0D.ΔH>0,ΔS>0解析:SnO2(s)+2C(s)Sn(s)+2CO(g),该反应是体积增大的反应,所以是熵增加的反应,故ΔS>0;从图中可知,反应物能量低,生成物能量高,该反应是吸热反应,故ΔH>0。

答案:D5能用焓判据判断下列过程方向的是()A.湿的衣服经过晾晒变干B.硝酸铵溶于水C.100 ℃时的水蒸气凝结成水D.25 ℃、101 kPa时2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ·mol-1能自发进行解析:湿衣服经过晾晒变干和硝酸铵溶于水都是自发过程,该过程虽然吸收热量,但熵值增大,不能用焓判据解释;B项,硝酸铵溶于水是熵增大的过程,不能用焓判据解释。

第二节化学电源[目标要求] 1.了解依据原电池原理开发的技术产品——化学电池。

2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。

3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。

一、化学电池化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。

二、常用电池12.知识点一化学电池1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2下列说法中，错误的是( )A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为MnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g答案 C解析本题要求利用原电池的原理，分析碱性锌锰电池：锌为负极，在反应中失去电子，故A正确；电池工作时，电流由正极通过外电路流向负极，而电子定向移动方向与电流方向相反，故C错误；由电子守恒知D 项正确；由该电池反应的总反应式和原电池的原理写出正极反应式知B正确。

2．某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。

该电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，以下说法不正确的是( )A．放电时负极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2B．放电时正极反应式为FeO2－4＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D．充电时阳极附近的溶液的碱性减弱放电充电答案 C解析 选项A ，放电时，在碱性条件下，Zn 失去电子为电池的负极：Zn －2e －＋2OH －===Zn(OH)2；选项B ，根据放电时总电池反应式减去负极反应式(电子数需相等)可得放电时正极反应式为FeO 2－4＋4H 2O ＋3e －===Fe(OH)3＋5OH －；选项C ，放电时，K 2FeO 4被还原；选项D ，充电是放电的逆向反应，所以充电时，阳极消耗OH －，导致阳极附近的溶液的碱性减弱。