化学选修四课本习题答案课件.ppt
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1、,第一章,第四章,1.举例说明什么叫反应热,它的符号和单位是什么?,化学反应过程中所释放或吸收的热量叫做反应热。恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变。符号是H、单位是kJ/mol或kJmol-1 。例如1molH2(g)燃烧,生成1molH2O(g),其反应热H241.8kJ/mol。,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
2、收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)1 mol N2 (g)与适量H2(g)起反应,生成NH3(g),放出 92.2 kJ热量。(2)1 mol N2 (g)与适量O2(g)起反应,生成NO2(g),吸收 68 kJ热量。(3)1 mol Cu(s)与适量O2(g)起反应,生成CuO(s),放出 157 kJ热量。(4)1 mol C(s)与适量H2O(g)起反应,生成CO(g)和H2(g), 吸收131.3 kJ热量。(5)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1 mol N2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),
3、放出622 kJ热量。(6)汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1 mol C8H18 (l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5 518 kJ热量。,3.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。(1)1 mol N2 (g)与适量H2(g)起反应,生成NH3(g),放出92.2 kJ热量。(2)1 mol N2 (g)与适量O2(g)起反应,生成NO2(g),吸收68 kJ热量。(3)1 mol Cu(s)与适量O2(g)起反应,生成CuO(s),放出157 kJ热量。,N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) H92.2kJ/mol,N2 (g) + 2 O2
4、 (g) = 2NO2 (g) H+68kJ/mol,3.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。(4)1 mol C(s)与适量H2O(g)起反应,生成CO(g)和H2 (g),吸收131.3 kJ热量。(5)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1 mol N2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出622 kJ热量。(6)汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1 mol C8H18 (l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5 518 kJ热量。,C(s) + H2 O (g) = CO(g) + H2 (g) H+131.3kJ/mol,N2H4(
5、l) + O2 (g) = 2H2O(l) + N2 (g) H-622kJ/mol,4.根据下列图式,写出反应的热化学方程式。,CO(g) + H2 O (g) = CO2(g) + H2 (g) H-41kJ/mol,CO2(g) + H2 (g) = CO(g) + H2O (g) H+41kJ/mol,1、燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义?,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、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
6、量有限,不能再生,最终将会枯竭,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?,氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧值最高,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
7、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、下表列出了生产1 t工业原材料的平均能耗:,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。,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
8、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、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 ,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。公交车个人耗油量和排出的污染物量为私人车的 ,从经济和环保角度看,发展公共交通更为合理。,1. 2.5 mol C在O2中完全燃烧生成CO2,放出多少热量? 2.完全燃烧多少摩H2使生成液态水,才能得到1000 kJ热量?,C(s)+O2 (g) = CO2 (g)H=-393.5 kJ/mol2.5 mol C完全燃烧,放热2.5 mol393.5 kJ/m
9、ol=983.8 kJ/mol,H2 (g)的燃烧热H=-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 kJ285.8 kJ/mol=3.5 mol,3. 4.0 g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量,计算S的燃烧热。4. 1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出55.6 kJ热量,计算CH4的燃烧热。,设1molCH4的放热为x CH4 (g)+O2 (g) = CO2 (g)+2H2O(g) 16 g x 1 g 55.6 kJx=16 g55.6 kJ=-889.6 kJ H =-889.6 kJ/mol
10、,设1molS的放热为xS(s)+O2 (g) = SO2 (g)32 g x4 g -37 kJx=-296 kJ S的燃烧热H =-296 kJ /mol,5. 2.00 g C2H2完全燃烧生成液态水和CO2,放出99.6 kJ热量,3.00 mol C2H2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?,设3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) = 2CO2 (g)+H2O(l),2 :99.6=326 : Q,Q=3 880 kJ,从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧
11、相同物质的量的C2H2放出的热量多,6.NH3(g)燃烧生成NO2 (g)和H2O(g),已知(1)H2 (g)+ O2 (g)=H2O(g) H=241.8 kJ/mol(2) N2 (g)+O2 (g)=NO2 (g) H= 33.9 kJ/mol(3) N2 (g)+ H2 (g)=NH3(g) H=46.0 kJ/mol,试计算NH3(g)燃烧热量。,H=-282.8 kJ/mol,NH3 (g)+ O2 (g) = NO2 (g)+ H2O(g),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
12、比等于_之比。,用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加,132,或方程式中的化学计量数,3.将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)十B(g)=2C(g)反应进行到4 s末,测得A为0.5 mol,B为0.4 mol,C为0.2 mol。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.0.025 mol/(Ls) B.0.012 5 mol/(Ls) C.0.05 mol/(Ls) D.0.1 mol/(Ls),A,C,B,4
13、.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),D,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=C C. 3A+B=2C D. A+B=C,A,1、在一密闭容器中充入1 mol
14、 H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应: H2(g)+I2(g)=2HI(g)H0。(1)保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,反应速率加快吗?试说明理由_(2)保持容器容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率也加快吗?试说明理由_,加快。增大了反应物的浓度,使反应速率增大。,没有加快。通入N2后,容器内的气体物质的量增加,气体的压强增大,但反应物的浓度没有增大,因而反应速率不变。,1、在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应: H2(g)+I2(g)=2HI(g)H0。(
15、3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率_, 理由是_ _ _。,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。,1、在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应: H2(g)+I2(g)=2HI(g)H0。(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),反应速率_, 理由是 _ _ _ _。,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
16、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。,1、在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应: H2(g)+I2(g)=2HI(g)H0。(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),反应速率_,,不变,1 mol H21 mol I2,1 mol H21 mol I2,2、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2CO2NO=N22CO2,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_。,
17、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,A,1.化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中, _的状态。,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.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)=2.0 mol/L、c(B)=2.0 mol/L、c(C)=1.0 mol/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
18、率,但_化学平衡移动。,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,4.25 时,合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=92.4 kJ/mol(1)在该温度时,取l mol N2和3 mol H2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92.4 kJ。其原因是_。,该反应是可逆反应,1mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2mol NH3,所以,反应放出的热量总是小于92.4 kJ,(2)为了提高NH3的产率,应如何选择反应条件?,适当降低温度,增大压强
19、。,5.一定温度下,对可逆反应:A(g)+2B(g) 3C(g)的下列叙述中,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a mol A,同时生成3a mol CC.容器内的压强不再变化 D.混合气体的物质的量不再变化,A,压强、密度、混合气体总的物质的量、平均相对分子质量等变化才是标志,6.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应: xA(g)+B(g) zC(g)平衡时测得A的浓度为0.50 mol/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0.30 mol/L。下列有关判断正确的是( ) A.x+z B.平衡向正反
20、应方向移动 C.B的转化率降低 D. C的体积分数下降,C、D,将气体体积扩大到原来的2倍,假设平衡不移动,则A的浓度是,0.3mol/L,0.25mol/L,平衡向左移动,x + z,n(A)增大,C,B,平衡向左 移动,先扩大体积,平衡不移动,各物质百分含量不变,压强改变时,百分含量的变化与物质的量的变化一致,xA(g)+B(g) zC(g) 减小压强,体积分数变化,A,7.对已经达到化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g) 2Z(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.
21、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,C,8.2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2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0.40 mol,如果此时移走1.0 mol PCl3和0.50 mol Cl2,在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是(C)。 A.0.40 mol B.0.20 mol C.小于0.20 mol D.大于0.20 mol,小于0.40 mol,PCl50.40 mol,PCl50.20 mol,移走,扩大体积,PCl5小于0.2
22、0 mol,1.“量”的设计:反应物或生成物一次性加入或分几次加入是等效的。(减少同理),2.设计的模式:(1)若按起始比加入或减少: 先按恒压处理再变化。(2)若不按起始比加入或减少: 先按起始比加入或减少,【例6】在一个固定体积的密闭容器中加入2molSO2、1molO2,发生反应:2SO2O2 2SO 3平衡时SO2为amol、O2为bmol、SO3为xmol。,(1)再加入2molSO2、1molO2。平衡时 SO2的转化率_(增大、减少、不变),(3)再加入SO2amol、O2bmol、SO3xmol。平衡时SO2 的百分含量_(增大、减少、不变),(4)若题干中为恒压。平衡时再加入
23、2molSO2、1molO2。 平衡时 SO2的转化率_(增大、减少、不变),(2)再加入2molSO3。平衡时 SO2的体积分数_(增大、减少、不变),增大,相当于增大压强,减少,相当于增大压强,减少,不变,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9.4。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01 mol/ L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。,设:CO的消耗浓度为x。,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),起始浓度(mol/L)变化浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L),0.01 0.01 0
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