化学选修4《化学反应原理》课后习题和答案
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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
第二章第一节化学反应与能量变化
p5习题
1.举例说明什么是反应热,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.根据事实,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) 1mol N2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)并吸收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与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),并吸收131.3kj的热量。
(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) 辛烷(C8H18)是汽油的重要组成部分。1mol C8H18(L)在O2(g)中燃烧,产生CO2(g)和H2O(L),释放5518 kJ的热量。
4.根据下列图式,写出反应的热化学方程式。
P6练习
1.举例说明什么叫反应热,它的符号和单位是什么?
1.化学反应过程中释放或吸收的热量称为反应热。在恒压下,它等于反应前后的反应物
质的焓变。、符号是δh、单位是kj/mol或kj?mol-1。例如1molh2(g)燃烧,生
转化为1mol H2O(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.化学反应的本质是反应物分子中的化学键断裂,形成一个新的化学键,然后重新组合形成一个新的化学键 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;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练习
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,可根据燃烧热数据选择燃料。例如,甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇和氢气都有很高的燃烧热值,这些都是很好的燃料
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?
化石燃料储量有限,无法再生,最终会耗尽。因此,是时候找到相应的措施了。其中一项措施是用甲醇和乙醇代替汽油。农牧业废弃物、高产作物(甘蔗、高粱、红薯、玉米等)和速生树木(如红杨、刺槐、桉树等)可通过发酵或高温热分解产生甲醇或乙醇。由于上述生产甲醇和乙醇的原料可以再生,因此有必要用甲醇和乙醇代替汽油
对能源危机的一种有效措施。
3.使用氢气作为燃料有哪些优点?在今天的技术条件下有什么问题?其发展前景如何?氢是最轻的燃料,单位质量的燃烧值最高,因此它是一种优秀的火箭燃料。加上没有污染,氢自然是其他交通工具的优良燃料。目前,使用氢气作为燃料仍有困难。首先,氢气易燃易爆,极易泄漏,不便于储存和运输;第二,氢气的生产仍然需要电力或其他化石燃料,而且成本很高。如果能突破太阳能和水的廉价制氢技术,氢能将具有广阔的发展前景。
4、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。
甲烷是一种高质量的燃料,存在于天然气中。但已探明的天然气储量有限,这正是人们所担心的。在海床上发现了大量水合甲烷,其储量约为已探明化石燃料储量的两倍。如果找到合适的采矿技术,能源危机将大大缓解。
5、下表列出了生产1t工业原材料的平均能耗:
请画一个条形图,生动地表达这些数据,并提出合理利用资源和能源的想法。
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。
六
、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练习
1.2.5molc在o2中完全燃烧生成co2,放出多少热量?
2.为了获得1000kj的热量,可以完全燃烧多少摩尔H2以产生液态水?
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。
4.1.00g CH4完全燃烧生成液态水和CO2,释放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.众所周知,NH3(g)燃烧产生NO2(g)和H2O(g)
(1)h2
(g)+
(2)
(3) o2(g)=h2o(g)δh=-241.8kj/mol
n2(g)+o2(g)=no2(g)δh=33.9kj/mol
n2
(g)+h2(g)=nh3(g)δh=-46.0kj/mol
尝试计算NH3(g)的燃烧热。
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.体重70kg的人脂肪中储存的能量约为4.2×105kj。如果跑1公里需要消耗420kj的能量,那么这个人的脂肪可以保持跑多长距离?
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。 目前,在垃圾采购站回收了以下数量的废塑料:尼龙5M3、PVC 50m3、丙烯酸5M3
篇二:人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本习题参考答案
高中化学选修课《人的教育版》参考教材《化学反应原理》第1单元第1节化学反应和能量变化1的答案化学反应过程中释放或吸收的能量称为反应热。在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变。符号为δh。单位为kJ/mol。例如,燃烧1molh2(g)生成1molh2o(g),其反应热为δh=-241.8kj/mol.2。化学反应的本质是,反应物分子中的化学键断裂,形成一个新的化学键,并重新组装到产品的分子中。如果产品释放的能量大于反应物吸收的能量,则断裂旧键需要能量吸收,而形成新键需要在反应完成时释放能量,反应是放热的;如果产品释放的能量小于反应物吸收的能量,且反应物需要吸收能量才能转化为产品,则该反应为吸热反应,在生产和生活中燃烧热能1,可根据燃烧热数据选择燃料,例如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、,乙醇和氢的燃烧热值很高,是很好的燃料。2化石燃料储备最终会耗尽,所以我们现在不应该寻求应对措施,其中一项措施是用甲醇和乙醇、农牧业废弃物、高产作物(如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木(如红杨、刺槐、桉树等)替代汽油,由于甲醇和乙醇的原料是生物质,可以再生,可以通过发酵或高温热分解生产甲醇或乙醇,用甲醇和乙醇代替汽油是应对能源危机的有效措施。3氢气是最轻的燃料,单位质量的燃烧热值最高。因此,它是一种优秀的火箭燃料。加上没有污染,氢气自然是其他交通工具的优良燃料。目前,使用氢气作为燃料仍有困难。首先,氢气易燃易爆,易泄漏,不便于储存和运输;第二,制氢仍然需要电力或其他化石燃料,而且成本很高。如果能突破太阳能和水的廉价制氢技术,氢能将具有广阔的发展前景。4.甲烷是一种高质量的燃料,存在于天然气中,但已探明的天然气储量有限,这是人们担心的问题。在海底发现了大量水合甲烷,其储量约为已探明化石燃料的两倍。如果找到合适的开采技术,能源危机将大大缓解。5.省略柱状图学生可以自由想象如何合理利用资源和能源在上述工业原材料中,铝的单位能耗最大;产量大,因此总能耗为水泥和钢材,节约生产原材料,加强废钢、铝、铜、锌、铅和塑料设备的回收利用是合理利用资源和能源的措施。6公共汽车的个人燃油消耗量和污染物排放量是私家车的1/5。从经济和环境保护的角度来看,公交车的发展更为合理,第三节计算化学反应热1C(s)+o2(g)=co2(g)h=-393.5kj/mol2。5mol完全燃烧,H=2.5mol×(-393.5kj/mol)=-983.8kj/mol。H2(g)的燃烧热为h=-285.8kj/mol,为了完全燃烧H2生成液态水并获得1000kj的热量,需要h21000kj÷285.8kj/mol=3.5mol3,让s的燃烧热为HS(s)+O2(g)=SO2(g)32g/molh4g-37kjh=32g/mol×(-37kj)÷4g=-296kj/mol4。假设CH4的燃烧热为hch4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)16g/molh1g-55.6kjh=16g/mol×(-55.6kj)÷1g=-889.6kj/mol5。(1) 计算3.00mol C2H2完全燃烧释放的热量,qc2h2(g)+5/2O2(g)=2co2(g)+H2O(L)26G/molh2 00g-99.6kjh=26G/mol×(-99.6kj)÷2.00g=-1294.8kj/molq=3.00mol×(-1294.8kj/mol)=-3884.4kj≈ - 3880kj(2)从问题4可知,CH4的燃烧热为-889.6kj/mol。与之相比,燃烧同一物质的C2H2释放的热量更多。6写出NH3燃烧的热化学方程式。NH3(g)+5/4o2(g)=NO2(g)+3/2H2O(g)。将问题中的公式(1)乘以3/2得到:3/2h2(g)+3/4o2(g)=3/2H2O(g)3/2h1=3/2×(-241.8kj/mol)=-362.7kj/mol写出问题中的公式(2)如下:1/2n2(g)+O2(g)=NO2(g)h2=+33.9kj/mol将问题中的公式(3)倒写,得到NH3(g)=1/2n2(g)+3/2h2(g)-H3=46.0kj/mol,再加上改写后的公式3,得到27.0kj/mol,已知1kg人体脂肪储存能量32200kj,行走1km消耗能量170kj。要求每天步行5公里。一年消耗的脂肪量为170kj/km×5km/d×365d÷32200kj/kg=9.64kg8。这个人的脂肪储存4.2能量×105kj。跑1公里需要消耗420kj的能量。这个人可以持续跑的距离是4.2×105kj÷420kj/km=1000km9。1t煤燃烧放热