化学选修4课后习题和答案

化学选修4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)1 mol N2 (g)与适量H2（g）起反应，生成NH3（g），放出92.2 kJ热量。

(2)1 mol N2 (g)与适量O2（g）起反应，生成NO2（g），吸收68 kJ热量。

(3)1 mol Cu(s)与适量O2（g）起反应，生成CuO（s），放出157 kJ热量。

(4)1 mol C(s)与适量H2O（g）起反应，生成CO（g）和H2 (g)，吸收131.3 kJ热量。

(5)卫星发射时可用肼（N2H4）作燃料，1 mol N2H4(l)在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（l），放出622 kJ热量。

(6)汽油的重要成分是辛烷（C8H18），1 mol C8H18 (l)在O2（g）中燃烧，生成CO2（g）和H2O（l），放出5 518 kJ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；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。

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1 t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. 2.5 mol C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1000 kJ热量？

3. 4.0 g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2，放出37 kJ热量，计算S的燃烧热。

4. 1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出5

5.6 kJ热量，计算CH4的燃烧热。

5. 2.00 g C2H2完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ热量，3.00 mol C2H2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=－241.8 kJ/mol

(2) N2 (g)+O2 (g)=NO2 (g) ΔH=33.9 kJ/mol

(3) N2 (g)+ H2 (g)=NH3(g) ΔH=－46.0 kJ/mol

试计算NH3(g)燃烧热量。

7.1 kg人体脂肪可储存约32200 kJ能量。一般人每行走1 km大约要消耗170 kJ能量，如果某人每天步行5 km，1年中因此而消耗的脂肪大约是多少？

8.一个体重为70 kg的人的脂肪储存的能量约为4.2×105 kJ，如果快速奔跑1 km要消耗420 kJ能量，此人的脂肪可以维持奔跑的距离是多少？

9.某锅炉用1.0 t煤可烧开水50 t（进锅炉水温20 ℃），请计算该锅炉的热效率。（1 t煤燃烧放热2.9×107 kJ)。

（提示：锅炉的热效率=×100%）

10.下表列出了生产1 m3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×

104

1.8×104

聚氯乙烯3.8×

104

1.6×104聚丙烯

2.0×

104

1.5×104

现废品收购站已回收如下数量的废塑料：耐纶5 m3、聚氯乙烯50 m3、丙烯酸类塑料5 m3、聚丙烯40 m3,如将它们加工成燃料，可回收多少能量？