人教版化学选修4练习题答案(最新)(可打印修改)
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化学选修4课本课后练习题答案
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。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. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环
保角度看,发展公交车更为合理。
第三节(P.14)
1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g)
ΔH=-393.5 kJ/mol
1
2.5 mol C完全燃烧,ΔH=2.5 mol×(-39
3.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol
2. H2 (g)的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol
欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol
3. 设S的燃烧热为ΔH
S(s)+O2 (g) == SO2 (g)
32 g/mol ΔH
4 g -37 kJ
ΔH=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g
=-296 kJ/mol
4. 设CH4的燃烧热为ΔH
CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g)
16 g/mol ΔH
1 g -55.6 kJ
ΔH=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g
=-889.6 kJ/mol
5. (1)求3.00 mol C2H完全燃烧放出的热量Q
C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l)
26 g/mol ΔH
2.00 g -99.6 kJ
ΔH=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g
=-1 294.8 kJ/mol
Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ
(2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多。
6. CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+ H2(g) ΔH=-41 kJ/mol
7. 已知1 kg人体脂肪储存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 kg
8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ。快速奔跑1 km要消耗
420 kJ能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105
kJ÷420 kJ/km=1 000 km
9. 1 t煤燃烧放热2.9×107 kJ
50 t水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20℃=80℃,此
时需吸热:
50×103 kg×80 ℃×4.184kJ/(kg•℃)=1.673 6×107 kJ
锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100%
=57.7%
10. 各种塑料可回收的能量分别是:耐纶5 m3×4.2×104
kJ/m3=21×104 kJ
聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ
丙烯酸类塑料5 m3×1.8×104 kJ/m3=9×104 kJ
聚丙烯40 m3×1.5×104 kJ/m3=60×104 kJ
将回收的以上塑料加工成燃料,可回收能量为
2