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一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化1.化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(hào)是AH,單位是kJ/mol。例如1molH2(g)燃燒，生成1molH2O(g),其反應(yīng)熱AH=-241.8kJ/mol。2.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)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(shí)，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，則此反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)3H—?dú)?H—?dú)?kj.-,molAH=+68kj/mnl口Ft——157kJmo!2JI-⑶.3kj/mulAH=—f?22k,li匕門］AH-5kj/wlAH-ILkJ/molAH=+41kJ7mo41Cl）—2中人⑷&M（笛+2口二（$=2Mfg）［31Cutsi）：',：—CufHs）（D〔'"）?口/叱―{'（】WII」"）N:!LI,i］］卜Q?NK?）⑹CdIiJ1）-1爭(zhēng)）人）-81'。3+町］式川）I.門〉。。魂)4?苴就算翡短就麒+H擒g)⑵C()2(g)+H2(g)=CO(g)+H；O,(g)第二節(jié)第三節(jié)燃燒熱能源在生產(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。化石燃料蘊(yùn)藏量有限，不能再生，最終將會(huì)枯竭，因此現(xiàn)在就應(yīng)該尋求應(yīng)對(duì)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(guò)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(duì)能源危機(jī)的一種有效措施。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(wú)污染，氫氣自然也是別的運(yùn)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(yùn)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(yáng)能和水廉價(jià)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。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(chǔ)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(jī)。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，加強(qiáng)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。公交車個(gè)人耗油和排出污染物量為私人車的1/5，從經(jīng)濟(jì)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(jì)算C(s)+O2(g)==CO2(g)H=-393.5kJ/mol2.5molC完全燃燒，H=2.5mol(-393.5kJ/mol)=-983.8kJ/molH2(g)的燃燒熱H=-285.8kJ/mol欲使H2完全燃燒生成液態(tài)水，得到1000kJ的熱量，需要H21000kJ:285.8kJ/mol=3.5mol設(shè)S的燃燒熱為HS(s)+O2(g)==SO2(g)32g/molH4g-37kJH=32g/molx(-37kJ);4g=-296kJ/mol4.設(shè)CH4的燃燒熱為HCH4(g)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)16g/molHg-55.6kJH=16g/molx(-55.6kJ);1g=-889.6kJ/mol.(1)求3.00molC2H2完全燃燒放出的熱量QC2H2(g)+5/2O2(g)==2CO2(g)+H2O(l)g/molH00g-99.6kJH=26g/molx(-99.6kJ):2.00g=-1294.8kJ/molQ=3.00molx(-1294.8kJ/mol)=-3884.4kJ-3880kJ(2)從4題已知CH4的燃燒熱為-889.6kJ/mol，與之相比，燃燒相同物質(zhì)的量的C2H2放出的熱量多。.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=3/2x(-241.8kJ/mol)=-362.7kJ/mol將題中(2)式照寫：H2=+33.9kJ/mol1/2N2(g)+O2(g)==NOH2=+33.9kJ/mol將題中(3)式反寫，得NH3(g)==1/2N2(g)+3/2H2(g)-H3=46.0kJ/mol再將改寫后的3式相加，得：.E*.尊)I*(冰封)-y^yAl-Ti：=—SG2,.：kJ二'Ng)史AHs33.9kJtnol-F)MIjCNs(g)-FyLL：(g)^AH3=46.0kJ/mol7114苫)！-1-C)s)N()2()；；IUOCx)A7T=-282-8kJ.mulXIL的燃燒熱AH=282.8KJm“.已知1kg人體脂肪儲(chǔ)存32200kJ能量，行走1km消耗170kJ,求每天行走5km,1年因此而消耗的脂肪量:170kJ/kmx5km/dx365d:32200kJ/kg=9.64kg.此人脂肪儲(chǔ)存的能量為4.2x105kJ?？焖俦寂?km要消耗420kJ能量，止匕人脂肪可以維持奔跑的距離為：4.2x105kJ-420kJ/km=1000km.1t煤燃燒放熱2.9x107kJ50t水由20℃升溫至100℃，溫差100℃-20℃=80℃，此時(shí)需吸熱：50x103kgx80℃x4.184kJ/(kg?℃)=1.6736x107kJ鍋爐的熱效率=(1.6736x107kJ:2.9x107kJ)x100%=57.7%.各種塑料可回收的能量分別是：耐綸5m3x4.2x104kJ/m3=21x104kJ聚氯乙烯50m3x1.6x104kJ/m3=80x104kJ丙烯酸類塑料5m3x1.8x104kJ/m3=9x104kJ聚丙烯40m3x1.5x104kJ/m3=60x104kJ將回收的以上塑料加工成燃料，可回收能量為21x104kJ+80x104kJ+9x104kJ+60義104kJ=170x104kJ=1.7x106kJ第二單元第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率略。1：3：2。（1）A；（2）C；（3）B。D。A。第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（1）加快。增大了反應(yīng)物的濃度，使反應(yīng)速率增大。（2）沒(méi)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(qiáng)增大，但反應(yīng)物的濃度（或其分壓）沒(méi)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(qiáng)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(qiáng)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(méi)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(yùn)動(dòng)速率加快，單位時(shí)間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率增大。A。催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，成千上萬(wàn)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(shí)際。第三節(jié)化學(xué)平衡正、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。K=——rK=—.??、」「；I，反應(yīng)混合物各組分的百分含量，濃度、溫度、壓強(qiáng)（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。（1）該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1molN2和3molH2不能完全化合生成2molNH3,所以，反應(yīng)放出的熱量總是小于92.4kJ。（2）適當(dāng)降低溫度，增大壓強(qiáng)。B；6.C；7.C；8.C。9.設(shè)：CO的消耗濃度為x。NC7卜）?HHH=一c<CO）?d直接開方,舍去負(fù)值,7--7T—『3.066x=o,00754CO.J]—J2）CO的轉(zhuǎn)化率為5：雷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(gè)密閉容器中，它們能自發(fā)地混合均勻。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(shí)不能只根據(jù)焓變AHV0或熵增中的一項(xiàng)就得出結(jié)論，而是要全面考慮才能得出正確結(jié)論。=71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(gè)密閉容器中，它們能自發(fā)地混合均勻。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(shí)不能只根據(jù)焓變AHV0或熵增中的一項(xiàng)就得出結(jié)論，而是要全面考慮才能得出正確結(jié)論。第三單元第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離加入的物質(zhì)氨氣產(chǎn)褂移就1方向再口血方向,正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向.氨水中存在的粒子：NH3H2O>NH4+、OH-氯水中存在的粒子：ci2>CL、H+、CIO.(1)錯(cuò)。導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱取決于電解質(zhì)溶液中離子的濃度，因此強(qiáng)、弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力與二者的濃度及強(qiáng)電解質(zhì)的溶解性有關(guān)。(2)錯(cuò)。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(cuò)。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(shí),其OH-濃度降低不到一半。(4)錯(cuò)。醋酸中的氫沒(méi)有全部電離為H+?！?錯(cuò)。此題涉及水解較復(fù)雜，不要求學(xué)生考慮水解。(1)不變。一定溫度下，該比值為常數(shù)力力平衡常數(shù)。(2)4.18x10-4mol/L5.(1)略；(2)木頭中的電解質(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.③④①②；②①④③。.NH+4,OH-,NH3H2O,H+。.C；4A；5D；6D；7A；8A、D。.注：不同品牌的同類物品，其相應(yīng)的pH可能不盡相同。

物品巖油酒KI消堤范?洗發(fā)液潔用劑洗上謙「軟弼汨(；陷121rir.U-rJijiijE[."LIt;-6\-Jkj"eIO"E]<llo"110.樣品仔ABCn1：樣品MU+卜皿1TLfl.3,x2TLh2.1■田r樣品pH山25.1fi.17.7.~.近種作物馬鈴隊(duì)革塞拿頸工煙草水粕,區(qū)也乂“，和常，棉花1洋戀.生?落、?率栗」香蕉r草莓.水仙花、攻典.煙草小麥.薄荷、草箍湖浦改良建議加適.量效石現(xiàn)海近中性11.圖略。⑴酸性(2)10,1x10-4(3)9mL第三節(jié)鹽類的水解1.D；2.B；3.C；4.D。乙，如果是弱酸，所生成的鹽電離出的A-會(huì)部分地與水電離出的H+結(jié)合成HA，則c(A-)c(M+)。>，Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=ZBaSQ+AlO2-+2凡。；=,2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4+2Al(OH)3CO32-+H2O=HCO3-+OH-,Ca2＋+CO32-=CaCO3Na2cO3溶液的pH>NaHCO3溶液的pH,因?yàn)橛蒆CO3-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(huì)大一些。(1)SOC12+H2OSO2+2HCl(2)AlCl3溶液易發(fā)生水解，AlCl3.6H2O與SOCl2混合加熱，5002與AlCl3.6H2O中的結(jié)晶水作用，生成無(wú)水加03及$。2和HCl氣體。10.加水的效果是增加水解反應(yīng)的反應(yīng)物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(xiàng)操作的作用都是使化學(xué)平衡向水解反應(yīng)的方向移動(dòng)。派11.受熱時(shí)，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(dòng)；MgSO4.7H2O沒(méi)有類似可促進(jìn)水解反應(yīng)進(jìn)行的情況。第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡1.文字描述略。：工11一涮總加.5特點(diǎn)反應(yīng)初始聚K故?大最小達(dá)到電離平衡前，更小及小變火達(dá)到電離￥衡時(shí)不變/R更2.C；3.D；4.C。5.(1)S2-與H+作用生成的H2s氣體會(huì)逸出反應(yīng)體系，使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。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(wèn)題，但硫酸鈣的溶解度大于碳酸鈣，轉(zhuǎn)化不能實(shí)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(dòng)。(3)硫酸溶液中的SO42-對(duì)BaSO4的沉淀溶解平衡有促進(jìn)平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)的作用。6.略。第四單元第一節(jié)原電池由化學(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。銅，Cu-2e-==Cu2+；銀，Ag++e-==Ag。a、c、d、b。B;5.B、D。Zn-三三二FEIfFqZnSO4F&SO4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第二節(jié)化學(xué)電源1.A；2.C；3.C。4.鉛蓄電池放電時(shí)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)+2H2O⑴鉛蓄電池充電時(shí)的電極反應(yīng)如下：陰極：PbSO4(s)+2e-==Pb(s)+SO42-(aq)陽(yáng)極：PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-==PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)總反應(yīng)方程式：PIA⑷++2H：鼠)|Gq)豢P圖)[(s)+2H/Kl)第三節(jié)電解池1.A；2.D。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，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(guò)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(yáng)極，與電源負(fù)極相連的電極叫陰極。陽(yáng)極：2Cl--2e-==ClJ(氧化反應(yīng))陰極：Cu2++2e-==Cu(還原反應(yīng))電子通過(guò)外電路由陽(yáng)極流向陰極。電鍍是把待鍍金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽(yáng)極，電解精煉銅是把純銅板作陰極，粗銅板作陽(yáng)極，通過(guò)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(yáng)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(yáng)極（粗銅）：Cu-2e-==Cu2+（氧化反應(yīng)）陰極（純銅）：Cu2++2e-==Cu（還原反應(yīng)）補(bǔ)充：若粗銅中含有鋅、鎳、銀、金等雜質(zhì)，則在陽(yáng)極鋅、鎳等比銅活潑的金屬也會(huì)被氧化：陽(yáng)極（粗銅）：Zn-2e-=Zn2+Ni—2e-=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(huì)在陽(yáng)極被氧化，所以當(dāng)銅氧化后，這些微小的雜質(zhì)顆粒就會(huì)掉進(jìn)電解質(zhì)溶液中，沉積在陽(yáng)極附近（即“陽(yáng)極泥”，成為提煉貴重金屬的原料）。在陰極，電解質(zhì)溶液中Zm+和Ni2+的氧化性又不如Cu2+強(qiáng)，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(guò)精煉提純銅的目的。電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極：2Cl--2e-==ClJ（氧化反應(yīng)）陰極：2H++2e-==HJ（還原反應(yīng)）或陰極：2H2O+2e-==HJ+2OH-（還原反應(yīng)）總反應(yīng)：2NaCl+2H2O==2NaOH+Hj+Cl2t在陰極析出1.42LH2,同時(shí)在陽(yáng)極也析出1.42LC12。依題意，電解XCl溶液時(shí)發(fā)生了如下變化:2M(X)=3.2gX22.4L/(1molX1.12L)=64g/mol即X的相對(duì)原子質(zhì)量為64。又因?yàn)?d--2e-==ClJ2mol22.4Ln(e-)1.12Ln(e-)=2molX1.12L/22.4L=0.1mol即電路中通過(guò)的電子有0.1mol。第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)負(fù)極；Fe-2e-==Fe2+；正極；析氫腐