初中化学物质发生化学变化时的能量变化试题

能源利用与社会可持续发展密切相关。

（1）2017年5月18日，中国南海“可燃冰”试采成功，标志着我国成为全球第一个在该领域实现连续稳定产气的国家。写出可燃冰的主要成分燃烧的化学方程式　　。

（2）太阳能路灯是利用太阳能进行照明的装置。其下列组件中属于有机合成材料的是　　。

A硅电池板 B塑料灯罩 C 铝合金灯柱 D钢质防盗螺丝

（3）下图是一种家庭能量储存系统原理示意图。在该系统中，白天利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，给用电器供电并用装置X电解水，请写出反应的化学方程式　　；产生A气体的电极与电源的　　极相连。夜晚，装置Y是氢﹣氧燃料电池，用于给用电器供电，将　　能转化为电能。

如图是同学们探究物质燃烧条件的部分装置图，向烧杯中加入适量水，一段时间后，试管中的白磷被引燃。

（1）上述实验现象说明了生石灰和水反应是一个　　（选填“放热”或“吸热”）过程。

（2）实验中涉及到的两个化学反应都属于反应基本类型中的　　反应。

将一定量的Na₂O₂固体投入到一定量的CuSO₄溶液中，生成蓝色沉淀，同时产生一种能使带火星木条复燃的气体。

（1）写出该反应的化学方程式（其中Na₂O₂与CuSO₄的化学计量数之比为1：1）　　。

（2）实验结束后，某同学观察到蓝色沉淀中含有少量黑色的氧化铜，则上述反应是　　（选填“吸热”或“放热”）反应。

大美湿地，水城绿都﹣﹣生态新盐城的美好画卷正在黄海之滨徐徐铺陈。

（1）保护沿海湿地，擦亮生态名片。

①湿地旅游要做好垃圾分类，野营产生的厨余垃圾应该投放到印有 　      （选填“可回收物”“不可回收物”）标识的垃圾箱。

②保护湿地，从我做起。下列建议合理的是 　   　（填字母序号）。

A.禁止围猎捕食野生动物，人与自然和谐共生

B.滩涂湿地大量植树造林，改善海边空气质量

C.就地焚烧枯枝、落叶，防止植物腐败污染水体

D.组织黄海湿地世界自然遗产保护宣传系列活动

E.沿海区域建设核电站，便于向海水中排放核废水

（2）瞄准低碳目标，发展生态能源。

①目前，我市使用的燃料大多数来自化石燃料，如煤、石油、　    　等。

②风从海上来，电在风中生。我市大力发展风力发电，常选用具有良好 　   　（填写具体性质）的铜质或铝质电线、电缆进行电力传输。

（3）治理串场水系，打造生态盐城。

如图是对城市生活污水集中处理的一种装置。

①厌氧池中厌氧菌降解污水中的有机物，获得生命活动所需能量，并生成水和CO₂等；有机物降解过程中 　   　（选填“吸收”“放出”）能量。

②砂石层所起的作用是 　   　。

③植物浮床系统可吸收污水中的N、P、K等营养元素，既能防止水质富营养化，又能减少植物生长所需肥料的施用。请列举一例复合肥：　    　（填化学式）。

④到达出水口处流水，　 　（选填“能”“不能”）达标排放，理由是 　           　（写出一条即可）。

下列过程吸收热量的是（　　）

A．氢氧化钠固体溶于水

B．硝酸铵固体溶于水

C．把水加入生石灰中

D．氢氧化钠溶液与稀硫酸反应

阅读短文后回答下列问题。

燃料电池（Fuelcell），是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置，最早于1839年由英国的Grove发明。燃料的选择性非常多，包括纯氢气（H₂）、甲醇（CH₃OH）、乙醇（CH₃CH₂OH）、天然气，甚至于现在运用最广泛的汽油，都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力，已被公认是二十一世纪必然的趋势。2017年，我国共有8个品牌的10款车型燃料电池汽车在产，总产量为1272辆，2018年国产燃料电池汽车已经超过3000辆。

燃料电池是以特殊催化剂作电极使燃料与氧气发生反应，生成二氧化碳和水。因其不需推动涡轮等发电器具，也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水，所以能量转换效率高达70%左右，足足比一般发电方法高出了约40%；优点还不只如此，其二氧化碳排放量比一般方法低许多，且水又是无害的生成物，所以燃料电池是一种高效、低污染装置。

燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路4部分组成，其正极和负极分别通入燃料气和氧气（空气），负极上燃料气放出电子，外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子，在电场作用下，离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应，最后形成回路产生电能。与此同时，因为燃料自身的反应及电池存在的内阻，燃料电池也要排出一定的热量，以保持电池恒定的工作温度。如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。

（1）燃料电池是将　　能转化为电能的装置。

（2）下列说法错误的是　　

A．化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等

B．燃料电池可以广泛用于新能源汽车

C．氢燃料电池汽车所需要的H₂可电解水生成

D．燃料电池都要排放CO₂气体

（3）写出甲醇完全燃烧的化学方程式　　。

（4）甲烷燃料电池释放能量的总反应化学方程式是　　。

中国古诗词是对自然现象和社会生活的反映，蕴含着许多科学道理。下列对划线部分的相关科学解释不合理的是（　　）

A．道狭草木长，夕露沾我衣。﹣﹣空气中的水蒸气遇冷凝结形成露珠，是液化现象

B．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。﹣﹣温度升高，分子运动加快

C．煮豆燃豆萁，豆在釜中泣。﹣﹣燃烧秸秆的过程，是热能转化成了化学能

D．千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。﹣﹣金不活泼，在自然界中以单质形式存在

氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。

Ⅰ．氢气的制取

（1）科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式：　　，该反应　　（填“放出”或“吸收”）能量。

（2）水热分解可得氢气，高温下水分解体系中微粒含量与温度的关系如图所示。

图中曲线A、B对应的微粒依次是　　（填符号）。

Ⅱ．氢气的储存

（3）一种镁铜合金可用于储氢。

①将镁、铜单质按比例在一定温度下熔炼得到上述合金。熔炼时须通入氩气，其目的是　　。

②350℃时，该镁铜合金与氢气反应，生成了一种仅含Mg、H两种元素的化合物，其中氢元素的质量分数为7.7%．该化合物的化学式为　　。

利用燃烧

燃烧是人类最早有意识利用的化学反应，火的使用标志着人类文明的伟大进步。

（1）原始人使用木柴燃烧释放的　　能烘烤食物，告别了茹毛饮血的野蛮时代。现在，人们仍然利用燃料燃烧蒸煮食物，家用液化气的成分之一丙烯（C₃H₆）燃烧的化学方程式为　　。从微观角度分析丙烯液化与丙烯燃烧两个过程的主要区别　　。

（2）燃烧产生的高温可用于冶炼金属。木炭在高温条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为　　，基本反应类型是　　。铜的使用使人类社会迈入青铜器时代。

（3）在大棚中燃烧沼气可以提高作物产量，沼气的主要成分燃烧的微观示意图如图所示：

下列说法正确的有　　。

A．参加反应的与的质量比为16：32

B．反应前后各元素的化合价都不变

C．该反应属于氧化反应

D．点燃沼气前，需要检验纯度防止发生爆炸

E．生成的可做气肥

（4）结合上述事例，谈谈燃烧的价值　　。

如图所示，科学家提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，下列说法不正确的是（　　）

A．氢气作燃料的优点是燃烧热值高，产物无污染

B．在此循环中发生了反应：2H₂O2H₂↑+O₂↑

C．燃料电池可以将化学能转化为电能

D．光照条件下分解水，急待解决的问题是寻找合适的催化剂

"加氢几分钟，畅行数百里"，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车使用的是氢燃料电池（如图所示）。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机 到达电极B，形成电流。

（1）氢燃料电池工作时是将化学能直接转化为 　    　能。

（2）氢气是氢燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水来制取。已知1.2kg氢气大约可供某款氢能源汽车行驶100km，请根据化学方程式计算，制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量的水。

（3）氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是： 　     　。

（4）世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得倒的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢的是 　          　。

A．	水力发电制氢
B．	太阳能发电制氢
C．	火力发电制氢
D．	核能发电制氢

如图是依据物质类别和物质中元素的化合价构建的物质间的转化关系（"→"表示物质间的转化），已知A～M是由氢、碳、氧、氯、钠、钙、铁七种元素中的一种或几种元素组成的物质。下列说法正确的是（　　）

A．	F的化学式为HCl，D的名称是氯化钠
B．	D→C反应的现象是固体溶解，有气泡冒出
C．	A常用作干燥剂，A→B的过程放出大量的热
D．	若E溶液中混有少量B，可加适量F溶液除去

如图为一种自热火锅的构件图。该自热火锅的发热包内有铁粉、铝粉、炭粉、生石灰等物质，将发热包放到水中，会放出大量的热。有关该自热火锅的说法不合理的是（　　）

A．生石灰与水反应，会放出大量的热

B．设计出气孔的目的是为了避免使用时盒内气压过高

C．遇水能放出热量的物质都能作为发热包的内容物

D．使用过的发热包即使干燥后也不能重复使用

2020年5月5日，配置有氢氧发动机的长征五号B火箭，搭载我国新一代载人试验飞船顺利升空，飞船成功返回。从变化观念和平衡思想认识反应：2H₂+O₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{点燃}}}{}$2H₂O．下列说法正确的是（　　）

A．氢气和氧气混合生成水

B．反应前后元素种类不变、化合价改变

C．2g氢气和1g氧气反应生成3g水

D．氢气和氧气反应吸收热量

水是重要的自然资源。合理开发利用水资源，推进社会发展与进步。

（1）自然界中的水含有较多杂质，净化过程中加入活性炭，是利用其　　性。

（2）天然水具有一定的硬度，日常区分硬水和软水可选用的物质是　　。

（3）水作为原料，可获得多种产品。

①工业上常用水制取水煤气，原理为：H₂O+C $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$CO+H₂，该反应过程中，热能转化为　　能

②利用CO和H₂制取二甲醚的微观过程如图所示：

该变化过程中，参加反应的CO和H₂的分子个数比是　　。