1、高中教育人教版高中化學(xué)選修四一一化學(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，符號是AH,單位是kj/mol。例如ImolH(g)燃燒，生成1molH0(g)，其反應(yīng)熱AH=-241.8kj/mol。222.化學(xué)反應(yīng)的實質(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。當反應(yīng)完成時，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)為

2、吸熱反應(yīng)。3.(1)N-(-1-3H.：(g)2AH=驟.2kj/iiiojAH=H-68kJ/mol(3)H157kJmo(4)1H擾或AH-:1314k.lmuMJIi：小即N-g)+2FI()AH=622k.lmoGil八)1導(dǎo)治一8心+91丨：()(丨)A11351SkJmo1,11)CO(g)-MI/Xg)AH11kJniol)?1IT：?醪Q+H(f(H=+41kJ/timl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。化石燃料蘊藏量有限，不能再生，最終將會枯竭，因此現(xiàn)在就應(yīng)該尋求應(yīng)對措

3、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)過發(fā)酵或高溫熱分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物質(zhì)，可以再生，因此用甲醇、乙醇代替汽油是應(yīng)對能源危機的一種有效措施。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，再加上無污染，氫氣自然也是別的運輸工具的優(yōu)秀燃料。在當前，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。如果用太陽能和水廉價地制取氫氣的技術(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)

4、的燃料，它存在于天然氣之中。但探明的天然氣礦藏有限，這是人們所擔心的。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)海底存在大量水合甲烷，其儲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。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。公交車個人耗油和排出污染物量為私人車的1/5,從經(jīng)濟和環(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)熱的計算1.C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/mol2.5m

5、olC完全燃燒，AH=2.5molx(-393.5kJ/mol)=-983.8kJ/mol2.H2(g)的燃燒熱AH=-285.8kJ/mol欲使H2完全燃燒生成液態(tài)水，得到1000kJ的熱量，需要H21000kJm285.8kJ/mol=3.5mol設(shè)S的燃燒熱為AHS(s)+O2(g)=SO2(g)AH32g/mol4g-37kJAH=32g/molx(-37kJ片4g=-296kJ/mol4.設(shè)CH4的燃燒熱為AHCH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)16g/molAH1g-55.6kJAH=16g/molx(-55.6kJ片1g=-889.6kJ/mol5.（1）求3.

6、00molC2H2完全燃燒放出的熱量QC2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)26g/molAH2.00g-99.6kJH=26g/molx(-99.6kJ片2.00g=-1294.8kJ/molQ=3.00molx(-l294.8kJ/mol)=-3884.4kJu-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。6.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)3/2A

7、Hi=3/2x(-241.8kJ/mol)=-362.7kJ/mol將題中(2)式照寫:1/2N2(g)+O2(g)=NO2(g)將題中(3)式反寫，得化=+33.9kJ/molNH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g)再將改寫后的3式相加，得：-AH3=46kJ/m弓IS咅嚴一：；曲7kJencl-yXgg)-)aH-L23.17.建7,r遐種作樹傳怦、果，草畑草加前.|粒.丸豆、汕菜、棉花、洋聽、嘰菜、蘋果、香蕪*草莓、水fill花、攻魄、W小筋荷、草曙輔荷加適S然右灰僅近中性11.圖略。(1)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

8、，如果是弱酸，所生成的鹽電離出的A-會部分地與水電離出的H+結(jié)合成HA,則c(A-)和(M+)。,A13+2SO42-+2Ba2+4OH-=2BaSO4J+AlO2-+20；=,2A13+3SO42-+3Ba2+6OH-=3BaSO4J+2Al(OH)3JCO2-+HO=HCO-+OH-,Ca2+CO2-=CaCOJ32333WNa2CO3溶液的pHNaHCO3溶液的pH,因為由HCO3-電離成CO32-比由H2CO3電離成HCO3-更難，即Na2CO3與NaHCO3是更弱的弱酸鹽，乙JJ乙JJ所以水解程度會大一些。(1)SOC12+H2OSO2T+2HC1TAlCl3溶液易發(fā)生水解，A1C1

9、36H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與A1C136H2O中的結(jié)晶水作用，生成無水AlCl3及SO2和HC1氣體。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HC1，以減少生成物c(H+)，兩項操作的作用都是使化學(xué)平衡向水解反應(yīng)的方向移動。口.受熱時，MgCl26H2O水解反應(yīng)的生成物HC1逸出反應(yīng)體系，相當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；MgSO47H2O沒有類似可促進水解反應(yīng)進行的情況。第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡1.文字描述略。=特點祕.訃門)特點反應(yīng)初始赧小達到電離平衡前變小變小嶗諭平番時不變2.C；3.D；4.CoS2

10、-與H+作用生成的H2S氣體會逸出反應(yīng)體系，使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移動。硫酸鈣也難溶于水，因此向碳酸鈣中加硫酸是沉淀轉(zhuǎn)化的問題，但硫酸鈣的溶解度大于碳酸鈣，轉(zhuǎn)化不能實現(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。硫酸溶液中的SO42-對BaSO4的沉淀溶解平衡有促進平衡向生成沉淀的方向移動的作用。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)，負極；還原反應(yīng)，正極。銅，Cu-2e-=Cu2+；銀，Ag+e-=Agoa、c、d、boB;5.B、Do圖4-2鋅鐵原電池裝置6.裝置如圖4-2所

11、示。負極：Zn-2e-=Zn2+正極：Fe2+2e-=Fe第二節(jié)化學(xué)電源TOC o 1-5 h zA；2.C；3.C。鉛蓄電池放電時的電極反應(yīng)如下：負極：Pb(s)+S02-(aq)2e-=PbSO(s)44(s)+2HO(l)2正極：PbO(s)+4H+(aq)+S02-(aq)+2e-=PbSO HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 244鉛蓄電池充電時的電極反應(yīng)如下：陰極：PbSO(s)+2e-=Pb(s)+S02-(aq)44陽極：PbSO(s)+2H0(l)2e-=PbO(s)+4H+(aq)+S02-(aq)4224總反應(yīng)方程式：翳2聆

12、輔馭戸第三節(jié)電解池1.A；2.Do3.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)，稱為負極，在銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，稱為正極。負極：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極：Cu2+2e-=Cu（還原反應(yīng)）電子通過外電路由負極流向正極。電解池：以CuCl溶液的電解裝置為例。與電源正極相連的電極叫2做陽極，與電源負極相連的電極叫陰極。陽極：2Cl-2e-=Clf（氧化反應(yīng)）2陰極：Cu2+2e-=Cu（還原反應(yīng)）電子通過外電路由陽極流向陰極。電鍍是把待鍍金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，電解精煉銅是把純銅板作陰極，粗銅板作陽極，通過類

13、似電鍍的方法把銅電鍍到純銅板上去，而粗銅中的雜質(zhì)留在陽極泥或電解液中，從而達到精煉銅的目的。其電極主要反應(yīng)如下：陽極（粗銅）：Cu-2e-=Cu2+（氧化反應(yīng)）陰極（純銅）：Cu2+2e-二二Cu（還原反應(yīng)）補充：若粗銅中含有鋅、鎳、銀、金等雜質(zhì)，則在陽極鋅、鎳等比銅活潑的金屬也會被氧化：陽極（粗銅）：Zn-2e-=Zn2+Ni2e-=Ni2+由于附著在粗銅片上銀、金等金屬雜質(zhì)不如銅活潑，不會在陽極被氧化，所以當銅氧化后，這些微小的雜質(zhì)顆粒就會掉進電解質(zhì)溶液中，沉積在陽極附近（即“陽極泥”，成為提煉貴重金屬的原料）。在陰極，電解質(zhì)溶液中Zn2+和Ni2+的氧化性又不如Cu2+強，難以在陰極獲得

14、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，從而達到了通過精煉提純銅的目的。電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式為：陽極：2Cl-2e-=Clf（氧化反應(yīng)）2陰極：2H+2e-二二Hf(還原反應(yīng))2或陰極：2HO+2e-=Hf+2OH-（還原反應(yīng)）22總反應(yīng)：2NaCl+2H0=2NaOH+Hf+Clf222在陰極析出1.42LH，同時在陽極也析出1.42LCl。22依題意，電解XCl溶液時發(fā)生了如下變化：2淮電丄Xl?luX+H*MCX)*ImOi財Ib21121M(X)=3.2gX22.4L/(1molX1.12L)=64g/mol即X的相對原子質(zhì)

15、量為64。又因為2C1-2e-=Clf22mol22.4Ln(e-)1.12Ln(e-)=2molX1.12L/22.4L=0.1mol即電路中通過的電子有0.1mol。第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護負極；Fe-2e-=Fe2+；正極；析氫腐蝕：2H+2e-=電f,析氧腐蝕:2也0+。2+4&=4OH-(1)電化腐蝕，鐵和鐵中的雜質(zhì)碳以及殘留鹽溶液形成了原電池。(2)提示:主要是析氧腐蝕o2Fe-4e-=2Fe2+；2H2O+O2+4e-=4OH-Fe2+2OH-=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C；4.B、D；5.A、C；6.A、Do金屬跟接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2)或非電解質(zhì)液體直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，叫做化學(xué)腐蝕。不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。金屬腐蝕造成的危害甚大，它能使儀表失靈，機器設(shè)備報廢，橋梁、建筑物坍塌，給社會財產(chǎn)造成巨大損失。當鋼鐵的表面有一層水膜時，水中溶解有電解質(zhì)，它跟鋼鐵中的鐵和少量的碳形成了原電池。在這些原電池里，鐵是負極，碳是正極。電解質(zhì)溶液的H+在正極放電，放出H2,因此這樣的電化腐蝕叫做析氫腐蝕。如果鋼鐵表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，溶有一定量的氧氣，此時就會發(fā)生吸氧腐蝕，其電極反應(yīng)如下：負極：2Fe-4e-=2Fe