化学选修4化学反应原理课后习题完整版.docx
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化学选修4化学反应原理课后习题完整版
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。
化学反应的实质就是反应物分子中化学键__________,__________新的化学键,重新组合成生成物的分子。
旧键断裂需要________能量,新键形成要_________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______,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_______,反应物需要_________能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。
3.依据事实,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)1molN2(g)与适量O2(g)起反应,生成NO2(g),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(s)与适量H2O(g)起反应,生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ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)汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1molC8H18(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5518kJ热量。
4.根据下列图式,写出反应的热化学方程式。
__________________________________________、_____________________________________________
第一章化学反应与能量第二节燃烧热能源(P10习题)
1、燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义?
答:
在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择_________。
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________,不能__________,最终将会_________,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?
答:
氢气是最轻的燃料,而且单位质量的_____________最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无___________,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_____________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1t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。
答:
在上述工业原材料中,能源单耗最大的是_________;产量大,因而总耗能量大的是__________和___________。
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______________,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五分之一,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。
答:
公交车个人耗油量和排出的污染物量为私人车的五分之一,从经济和环保角度看,发展__________________更为合理。
第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算(P14习题)
1.2.5molC在O2中完全燃烧生成CO2,放出多少热量?
(数据查阅见P13)
2.完全燃烧多少摩H2使生成液态水,才能得到1000kJ热量?
(数据查阅见P13)
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。
4.1.00gCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出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?
(数据参考4题)
6.NH3(g)燃烧生成NO2(g)和H2O(g),已知
(1)H2(g)+
O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
(2)
N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=33.9kJ/mol
(3)
N2(g)+
H2(g)=NH3(g) ΔH=-46.0kJ/mol
试计算NH3(g)燃烧热量。
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?
8.一个体重为70kg的人的脂肪储存的能量约为4.2×105kJ,如果快速奔跑1km要消耗420kJ能量,此人的脂肪可以维持奔跑的距离是多少?
9.某锅炉用1.0t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:
锅炉的热效率=×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。
塑料
能耗/kJ
可回收能量/kJ
塑料
能耗/kJ
可回收能量/kJ
耐纶
7.8×104
4.2×104
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5m3、聚氯乙烯50m3、丙烯酸类塑料5m3、聚丙烯40m3,如将它们加工成燃料,可回收多少能量?
第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率(P19习题)
1.通常化学反应速率用 来表示。
2.对于化学反应N2+3H2=2NH3,当分别用N2、H2、NH3三种物质表示该反应的速率时,它们的速率之比等于 之比。
3.将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:
4A(g)十B(g)=2C(g)
反应进行到4s末,测得A为0.5mol,B为0.4mol,C为0.2mol。
则:
(1)用生成物C浓度的增加来表示该反应的速率应为( );
(2)用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为( );
(3)用反应物B浓度的减少来表示该反应的速率应为( )。
A.0.025mol/(L·s) B.0.0125mol/(L·s)
C.0.05mol/(L·s) D.0.1mol/(L·s)
4已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是()。
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)
5在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。
已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系2v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B)。
则此反应可表示为( )。
A.2A+3B=2C B.A+3B2=CC.3A+B=2C D.A+B=C
(二)补充习题
在
的反应中,经t秒后C的浓度增加mmol/L,则用B浓度的变化来表示的反应速率是()。
第二章化学反应速率和化学平衡第二节影响化学反应速率的因素(P24习题)
1、在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:
H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH<0。
(1)保持容器容积不变,向其中加入1molH2,反应速率加快吗?
理由是 。
(2)保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率也加快吗?
理由是 。
(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率 ,理由是 。
(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),反应速率 ,理由是 。
(5)提高起始的反应温度,反应速率 ,理由是 。
2、NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地起反应,反应的化学方程式为
2CO+2NO=N2+2CO2,为了控制大气污染,提出下列建议:
A.使用催化剂 B.改变压强 C.提高反应温度
你认为可行的方法是 ,理由是 。
(二)补充习题
1.在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中,一个学生得到下面的结果:
序号
锌的质量
/g
锌的形状
温度/oC
完全溶解于酸的时间/S
A
2
薄片
5
400
B
2
薄片
15
200
C
2
薄片
25
100
D
2
薄片
30
t1
E
2
薄片
35
50
F
2
颗粒
15
t2
G
2
粉末
15
t3
则下列说法正确的是()。
①t1=75s
②t2>200>t3
③单位时间内消耗的锌的质量mG>mF>mB
A.①
B.①②
C.只有②
D.全部正确
第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡(P32习题)
1.化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中,____________________________________________
________________________________________的状态。
2.已知反应A(g)+3B(g)
2C(g)在一定温度下达到平衡,该反应的平衡常数表达式为______________________________。
若各物质的平衡浓度分别为c(A)=2.0mol/L、c(B)=2.0mol/L、c(C)=1.0mol/L,则K=______________________________。
3.化学平衡发生移动的标志是_____________________________发生变化,能够使化学平衡移动的因素有____________________________,催化剂虽然能够____________速率,但__________化学平衡移动。
4.25℃时,合成氨反应的热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
(1)在该温度时,取lmolN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。
其原因是___________________________________________________。
(2)为了提高NH3的产率,应如何选择反应条件?
______________________________。
5.一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g)=3C(g)的下列叙述中,不能说明反应已达到平衡的是( )。
A.C生成的速率与C分解的速率相等B.单位时间内消耗amolA,同时生成3amolC
C.容器内的压强不再变化D.混合气体的物质的量不再变化
6.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:
xA(g)+yB(g)=zC(g)
平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L。
下列有关判断正确的是( )。
A.x+y 7.对已经达到化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g)2=Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )。 A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动 B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动 C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动 D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动 8.2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应: PCl3(g)+Cl2(g)=PCl5(g)达平衡时,PCl5为0.40mol,如果此时移走1.0molPCl3和0.50molCl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是( )。 A.0.40mol B.0.20molC.小于0.20mol D.大于0.20mol,小于0.40mol 9.已知一氧化碳与水蒸气的反应为: CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 在427℃时的平衡常数是9。 如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 (二)补充习题 1.某化学反应2A(g) B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为零,反应物A的浓度随反应时间的变化情况如下表: 根据上述数据,完成下列填空: (实验序号1以 (1)代表,余同) 在 (1)中,反应在10至20min内平均速率为___________mol·L-1·min-1。 在 (2)中,A的初始浓度c2=___________mol·L-1 设(3)的反应速率为v3, (1)的反应速率为v1,则v3_______v1(填>、=、<)且c3______1.0mol·L-1(填>、=、<)。 (4)比较(4)和 (1),可推测该反应是反应(选填吸热、放热)。 理由是______________________________。 2.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol,保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是()。 A.均减半 B.均加倍C.均增加1mol D.均减少1mol 第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离(P43-44习题) 1.稀氨水中存在下述电离平衡: NH3+H2O=NH3·H2O=NH+4+OH- 试分析向溶液中分别加入下列物质时,平衡如何移动: 加入的物质 氯化铵 氨气 氢氧化钠 平衡移动方向 2.用化学式分别表示出氨水和氯水中存在的粒子(分子、离子)。 氨水中存在的粒子: __________________________________________________。 氯水中存在的粒子: __________________________________________________。 3.判断下列说法是否正确,并说明理由: (1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强; 答: _________。 导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的_________。 因此强、弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关。 (2)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸; 答: _________。 酸与碱反应生成盐,所需碱的量只与酸的_________________有关,盐酸和醋酸都是一元酸,物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有__________________的H+。 (3)将NaOH和氨水溶液各稀释一倍,两者的OH-浓度均减少到原来的 ; 答: _________。 一水合氨是________碱,在水溶液中是________电离的,其电离平衡受氨水浓度的影响,浓溶液的电离程度________稀溶液。 因此氨水稀释一倍时,其OH-浓度降低不到一半。 (4)如果盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍,则盐酸的H+浓度也是醋酸的二倍; 答: _________。 醋酸中的氢没有________电离为H+。 *(5)物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的PO3-4量相同。 答: _________。 4.已知25℃下,醋酸溶液中存在下述关系: 其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。 试回答下述问题: (1)当向该溶液中加入一定量的盐酸时,上式中的数值是否发生变化? 为什么? (2)若醋酸的起始浓度为0.010mol/L,平衡时氢离子浓度c(H+)是多少? (提示: 醋酸的电离常数很小,平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010mol/L。 ) *5.试解释下列事实: (1)实验证明,多元弱酸的分步电离一步比一步困难(提示: 可以从粒子的电荷情况和电离平衡的移动两方面加以考虑); (1)电离难的原因: a、一级电离出H+后,剩下的酸根阴离子带负电荷,增加了对H+的吸引力,使第二个H+离子电离困难的多; b、一级电离出的H+抑制了二级的电离。 (2)纯水和干木头都不导电,但木头用水浸湿后却可以导电。 答: 木头中的电解质杂质溶于水中,使其具有了导电性。 (二)补充习题 1.25℃时,50mL0.10mol/L醋酸中存在下述平衡: ________________________________ 若分别作如下改变,对上述平衡有何影响? (1)加入少量冰醋酸,平衡将________,溶液中c(H+)将____(增大、减小、不变); (2)加入一定量蒸馏水,平衡将________,溶液中c(H+)将(增大、减小、不变); (3)加入少量0.10mol/L盐酸,平衡将________,溶液中c(H+)将(增大、减小、不变); (4)加入20mL0.10mol/LNaCl溶液,平衡将________,溶液中c(H+)将(增大、减小、不变)。 第三章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性(P52习题) 1.下列溶液,c(H+)由小到大的排列顺序是_______________;pH由小到大的排列顺序是_____________。 ①0.1mol/LHCl溶液; ②0.1mol/LH2SO4溶液; ③0.1mol/LNaOH溶液; ④0.1mol/LCH3COOH溶液 2.在氨水中,各种粒子的物质的量浓度由大到小的顺序是_____________________________________。 3.根据生活经验,判断下列物质按酸碱性的一定顺序依次排列正确的是( )。 A.厕所清洁剂 厨房清洁剂 醋 肥皂 B.醋 厕所清洁剂 肥皂 厨房清洁剂 C.厕所清洁剂 醋 肥皂 厨房清洁剂 D.厨房清洁剂 醋 肥皂 厕所清洁剂 4.体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时两者消耗NaOH的物质的量( )。 A.相同 B.中和HCl的多 C.中和CH3COOH的多 D.无法比较 5.在48mL0.1mol/LHNO3溶液中加入12mL0.4mol/LKOH溶液时,所得到的溶液呈( )。 A.弱酸性 B.强酸性 C.碱性 D.中性 6.柠檬水溶液的pH是3,其中的c(OH-)是( )。 A.0.1mol/L B.1×10-3mol/L C.1×10-7mol/L D.1×10-11mol/L 7.甲溶液的pH是4,乙溶液的pH是5,甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为( )。 A.10∶1 B.1∶10 C.2∶1 D.1∶2 8.某同学胃部不适,医生诊断后让其服用胃舒平。 已知胃舒平的主要成分有Al(OH)3,试分析下列饮食中,该同学在服药期间不宜食用的是( )。 A.醋 B.松花蛋 C.面条 D.可乐 9.如下表所示,测量家中一些物品(可自行增减、更换)的pH,并计算其c(H+)。 物品 醋 酱油 酒 洗涤灵 84消毒液 洗发液 洁厕剂 洗衣液 柔软剂 pH 5 6 7 8 12 6 1 8 6 c(H+) (注: 不同品牌的同类物品,其相应的pH可能不尽相同。 ) 10.现有不同地区取得的5种土壤样品A、B、C、D、E,分别用蒸馏水混合搅拌后过滤,测得它们的c(H+)依次为: 6.3×10-5mol/L、7.2×10-6mol/L、8.5×10-7mol/L、5.6×10-8mol/L和2.1×10-8mol/L。 (1)计算这5种土壤的pH,并根据表3-3(P48)所提供的资料(或自查资料)确定其适宜种植的作物品种。 (2)设计一表格将所有这些信息汇集其中。 (3)对不适宜种植作物的土壤,提出改良建议。 11.为了研究土壤的酸碱性,某学生做了如下实验: 将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中,充分搅拌后,过滤并留取滤液,测滤液的pH后向滤液中滴加氨水,每加入2mL氨水就搅拌均匀并测量溶液的pH,所得实验记录如下: 加氨水体积/
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