正版高中化学选修课后习题标准答案人教版

人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案

第一单元

第一节化学反应与能量的变化

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1molH2(g)燃烧，生成1molH2O(g)，其反应热ΔH=-241.8kJ/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。

第二节燃烧热能源

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。

第三节化学反应热的计算

1.C(s)+O2(g)==CO2(g)

ΔH=-393.5kJ/mol

2.5molC完全燃烧，ΔH=2.5mol×(-39

3.5kJ/mol）=-983.8kJ/mol

2.H2(g)的燃烧热ΔH=-285.8kJ/mol

欲使H2完全燃烧生成液态水，得到1000kJ的热量，需要

H21000kJ÷285.8kJ/mol=3.5mol

3.设S的燃烧热为ΔH

S(s)+O2(g)==SO2(g)

32g/molΔH

4g-37kJ

ΔH=32g/mol×(-37kJ)÷4g

=-296kJ/mol

4.设CH4的燃烧热为ΔH

CH4(g)+O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)

16g/molΔH

1g-55.6kJ

ΔH=16g/mol×(-55.6kJ)÷1g

=-889.6kJ/mol

5.（1）求3.00molC2H2完全燃烧放出的热量Q

C2H2(g)+5/2O2(g)==2CO2(g)+H2O（l)

26g/molΔH

2.00g-99.6kJ

ΔH=26g/mol×(-99.6kJ)÷2.00g

=-1294.8kJ/mol

Q=3.00mol×(-1294.8kJ/mol)=-3884.4kJ≈-3880kJ

（2）从4题已知CH4的燃烧热为-889.6kJ/mol，与之相比，燃烧相同物质的量

的C2H2放出的热量多。

6.写出NH3燃烧的热化学方程式

NH3(g)+5/4O2(g)==NO2(g)+3/2H2O(g)

将题中（1）式乘以3/2，得：

3/2H2(g)+3/4O2(g)==3/2H2O(g)

3/2ΔH1=3/2×(-241.8kJ/mol)

=-362.7kJ/mol

将题中（2）式照写：

1/2N2(g)+O2(g)==NO2(g)ΔH2=+33.9kJ/mol

将题中（3）式反写，得

NH3(g)==1/2N2(g)+3/2H2(g)-ΔH3=46.0kJ/mol

再将改写后的3式相加，得：

7.已知1kg人体脂肪储存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/km×5km/d×365d÷32200kJ/kg=9.64kg

8.此人脂肪储存的能量为4.2×105kJ。快速奔跑1km要消耗420kJ能量，此人脂

肪可以维持奔跑的距离为：4.2×105kJ÷420kJ/km=1000km

9.1t煤燃烧放热2.9×107kJ

50t水由20℃升温至100℃，温差100℃-20℃=80℃，此时需吸热：50×103kg×80℃×4.184kJ/(kg·℃)=1.6736×107kJ

锅炉的热效率=(1.6736×107kJ÷2.9×107kJ）×100%

=57.7%

10.各种塑料可回收的能量分别是：

耐纶5m3×4.2×104kJ/m3=21×104kJ

聚氯乙烯50m3×1.6×104kJ/m3=80×104kJ

丙烯酸类塑料5m3×1.8×104kJ/m3=9×104kJ

聚丙烯40m3×1.5×104kJ/m3=60×104kJ

将回收的以上塑料加工成燃料，可回收能量为