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 ℃×4.184 kJ/(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 21×104 kJ+80×104 kJ+9×104 kJ+60×104 kJ=170×104 kJ=1.7×106 kJ 3 第二单元 第一节 化学反应速率 1. 略. 2. 1:3:2. 3. (1)A; (2)C; (3)B. 4. D. 5. A. 第二节 影响化学反应速率的因素 1. (1)加快.增大了反应物的浓度,使反应速率增大. (2)没有加快.通入 N2后,容器内的气体物质的量增加,容器承受的压强增大,但反应物 的浓度(或其分压)没有增大,反应速率不能增大. (3)降低.由于加入了 N2,要保持容器内气体压强不变,就必须使容器的容积加大,造成 H2和 I2蒸气的浓度减小,所以,反应速率减小. (4)不变.在一定温度和压强下,气体体积与气体的物质的量成正比,反应物的物质的量 增大一倍,容器的容积增
大一倍,反应物的浓度没有变化,所以,反应速率不变. (5)加快.提高温度,反应物分子具有的能量增加,活化分子的百分数增大,运动速率加 快,单位时间内的有效碰撞次数增加,反应速率增大. 2.
A.催化剂能够降低反应的活化能,成千上万倍地提高反应速率,使得缓慢发生的反应 2CO+2NO== N2+2CO2迅速进行.给导出的汽车尾气再加压,升温的想法不合乎实际. 第三节 化学平衡 1. 正,逆反应速率相等,反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变. 2. 3. 反应混合物各组分的百分含量,浓度,温度,压强(反应前后气体的物质的量有变化的 反应) ,同等程度地改变正,逆反应,不能使. 4. (1)该反应是可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3,所以,反应 放出的热量总是小于92.4 kJ. (2)适当降低温度,增大压强. 5. B; 6. C;
7. C; 8. C. 9. 设:CO 的消耗浓度为 x. 第四节 化学反应进行的方向 1. 铵盐溶解常常是吸热的,但它们都能在水中自发地溶解.把两种或两种以上彼此不 4 发生反应的气体依次通入到同一个密闭容器中,它们能自发地混合均匀. 2. 在封闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的.在判断化学反应的方向时不能 只根据焓变 ΔH,Al +2SO42 +2Ba2 +4OH = 2BaSO4↓+AlO2 +2H2O; + - + - =,2Al3 +3SO42 +3Ba2 +6OH = 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ - - - + - 7. CO32 +H2O=HCO3 +OH , Ca2 +CO32 =CaCO3↓ - - 8. Na2CO3溶液的
pH>NaHCO3溶液的 pH,因为由 HCO3 电离成 CO32 比由 H2CO3电离成 - HCO3 更难,即 Na2CO3与 NaHCO3是更弱的弱酸盐,所以水解程度会大一些. 9. (1) SOCl2 +H2O SO2↑+ 2HCl↑ (2) AlCl3溶液易发生水解,AlCl36 H2O 与 SOCl2混合加热,SOCl2与 AlCl36 H2O 中的结晶水 作用,生成无水 AlCl3及 SO2和 HCl 气体. ,加氨水可中和水解反应生成的 HCl,以 10. 加水的效果是增加水解反应的反应物 c(SbCl3) + 减少生成物 c(H ) ,两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应的方向移动. ※11. 受热时,MgCl26H2O 水解反应的生成物 HCl 逸出反应体系,相当于不断减少可逆反 应的生成物,从而可使平衡不断向水解反应方向移动;MgSO47H2O 没有类似可促进水解反 应进行的情况. 第四节 难溶电解质的溶解平衡
难溶电解质的溶解平衡 1. 文字描述略. 2. C; 3. D; 4. C. 7 5. (1) S2 与 H 作用生成的 H2S 气体会逸出反应体系,使 FeS 的沉淀溶解平衡向溶解方向移 动. (2) 硫酸钙也难溶于水,因此向碳酸钙中加硫酸是沉淀转化的问题,但硫酸钙的溶解度大于 + 碳酸钙,转化不能实现.醋酸钙溶于水,且醋酸提供的 H 与碳酸钙沉淀溶解平衡中的 CO32作用,可生成 CO2逸出反应体系,使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动. (3) 硫酸溶液中的 SO42-对 BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用. 6. 略. - + 8 第四单元 第一节 原电池 1. 由化学能转变为电能的装置.氧化反应,负极;还原反应,正极. 2. 铜,Cu-2e == Cu ;银,Ag +e == Ag. 3. a,c,d,b. 4.
B; 5. B,D. 2+ + - 图4-2锌铁原电池装置 6. 装置如图4-2所示. 负极:Zn-2e == Zn 2+ 2+ 正极:Fe +2e == Fe 第二节 化学电源 1. A; 2. C; 3. C. 4. 铅蓄电池放电时的电极反应如下: 负极:Pb(s)+SO4 (aq)-2e == PbSO4(s) 正极:PbO2 (s)+4H (aq)+SO4 (aq)+2e == PbSO4 (s)+2H2O(l) 铅蓄电池充电时的电极反应如下: + 22- 9 阴极:PbSO4 (s)+2e == Pb(s)+SO4 (aq) 阳极:PbSO4 (s)+2H2O(l)-2e == PbO2(s)+4H (aq)+SO4 (aq) 总反应方程式: + 2- - 2- 第三节 电解池 1. A; 2. D. 3. 原电池是把化学能转变为电能的装置,电解池是由电能转化为化学能的装置.例如锌铜 原电池,在锌电极上发生氧化反应,称为负极,在铜电极上发生还原反应,称为正极. 负极:Zn-2e == Zn (氧化反应) 正极:Cu +2e == Cu(还原反应) 电子通过外电路由负极流向正极. 电解池:以 CuCl2溶液的电解装置为例.与电源正极相连的电极叫做阳极,与电源负极 相连的电极叫阴极. 阳极:2Cl -2e == Cl2↑(氧化反应) 阴极:Cu +2e == Cu(还原反应) 电子通过外电路由阳极流向阴极. 4. 电镀是把待镀金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,电解精炼铜是把纯铜板作阴极,粗 铜板作阳极, 通过类似电镀的方法把铜电镀到纯铜板上去, 而粗铜中的杂质留在阳极泥或电 解液中,从而达到精炼铜的目的.其电极主要反应如下: 阳极(粗铜) :Cu-2e == Cu (氧化反应) 阴极(纯铜) :Cu +2e == Cu(还原反应) 补充:若粗铜中含有锌,镍,银,金等杂质,则在阳极锌,镍等比铜活泼的金属也会被 氧化: 阳极(粗铜) :Zn-2e = Zn 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 10 Ni—2e = Ni - 2+ 由于附着在粗铜片上银,金等金属杂质不如
铜活泼,不会在阳极被氧化,所以当铜氧化 后,这些微小的杂质颗粒就会掉进电解质溶液中,沉积在阳极附近(即\阳极泥\成为提 炼贵重金属的原料) . 在阴极,电解质溶液中 Zn 和 Ni 的氧化性又不如 Cu 强,难以在阴极获得电子被还原, 故 Zn 和 Ni 被滞留在溶液中.因此,在阴极只有 Cu 被还原并沉积在纯铜片上,从而达到 了通过精炼提纯铜的目的. 5. 电解饱和食盐水的电极反应式为: 阳极:2Cl -2e == Cl2↑(氧化反应) 阴极:2H +2e == H2↑(还原反应) 或阴极:2H2O+2e == H2↑+2OH (还原反应) 总反应:2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 在阴极析出1. 42 L H2,同时在阳极也析出
1.42 L Cl2. 6. 依题意,电解 XCl2溶液时发生了如下变化: + 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ M(X)=3.2 g×22.4 L/(1 mol×1.12 L)=64 g/mol 即 X 的相对原子质量为64. 又因为2Cl - 2e == Cl2↑ 2 mol n(e ) - 22.4L 1.12L n(e )=2 mol×1.12 L/22.4 L=0.1 mol 即电路中通过的电子有0.1 mol. 11 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 1. 负极; Fe-2e- == Fe2+; 正极; 析氢腐蚀: ++2e- == H2↑, 2H 析氧腐蚀: 2O+O2+4e- == 4OH2H 2. (1)电化腐蚀,铁和铁中的杂质碳以及残留盐溶液形成了原电池. (2)提示:主要是析氧腐蚀.2Fe-4e- == 2Fe2+;2H2O+O2+4e- == 4OHFe2++2OH- == Fe(OH)2,4Fe(OH) 2+O2+2H2O == 4Fe(OH) 3 3. C; 4. B,D; 5. A,C; 6. A,D. 7. 金属跟接触到的干燥气体(如 O2,Cl2,SO2)或非电解质液体直接发生化学反应而引起 的腐蚀,叫做化学腐蚀.不纯的金属跟电解质溶液接触时,
化学选修4《化学反应原理》课后习题和答案
