初中化学物质发生化学变化时的能量变化试题

2021年3月，中央财经会议明确把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，争取在2060年前实现碳中和。“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。

（1）二氧化碳是引起温室效应的主要气体，根据图甲回答支持这一结论的信息是：　                             　。

（2）科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。

①固碳的另一种方法是将收集的二氧化碳和水混合后注入地下玄武岩中，最终与岩石中的矿物质作用形成固态的石头碳酸盐。这种固碳方式属于 　   　变化（选填“物理”或“化学”）。

②我国研发的“液态太阳燃料合成技术”（图乙），甲醇（CH₃OH）等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。甲醇制取过程中能量转化是：太阳能→电能→　   　能。甲醇合成时，若碳元素全部来自于二氧化碳，则制取10吨甲醇需要消耗二氧化碳 　    　吨。

（二氧化碳转化成甲醇的方程式为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O）

"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

归纳是学习化学的重要方法，下列各组对主题知识的归纳中不完全正确的是（　　）

A.化学与生活	B.化学与环境
①用肥皂水区别硬水和软水 ②用灼烧闻气味的方法区分羊毛和涤纶	①SO 2属于空气污染物 ②使用无磷洗衣粉可减少水污染
C.化学与能源	D.化学与农业生产
①石油、沼气都属于可再生能源 ②化学电池就是将化学能转化为电能的装置	①磷肥能使作物根系发达、耐寒耐旱 ②施肥时氯化铵不能与碱性物质混合施用

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

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

下列说法不正确的是（　　）

A．煤、石油、天然气属于不可再生能源

B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量

C．燃料充分燃烧，能节约资源，减少污染

D．太阳能、风能、地热能等的利用，可以缓解面临的化石能源危机

天然气（主要成分为CH₄）作为清洁能源，正逐步走进城乡居民生活。

（1）“西气东输”工程利于国家能源和产业结构调整，极大改善了沿线居民生活质量。

①为防止传输天然气的钢管被腐蚀，可采取的措施有 　    　（写出一种）。

②CH₄完全燃烧的化学方程式是 　         　，该过程 　 　（填“释放”或“吸收”）能量。

③天然气的使用可有效减少酸雨形成。下列现象与酸雨有关的是 　 　。

A.石刻文物被腐蚀

B.全球海平面上升

（2）工业上以CH₄为原料生产H₂，制取原理如图所示：

已知变换塔、洗涤塔发生的主要反应依次是：CO+H₂OCO₂+H₂，CO₂+H₂O═H₂CO₃。

①“转化炉”中有H₂产生，参加反应的CH₄与H₂O的质量比＝　 　。

②“洗涤塔”中气体从塔底通入，水从塔顶喷淋。这样操作的优点是 　     　。

③若有32g CH₄参与反应（假设各步反应都完全转化），理论上可制得 　 　g H₂。

（3）我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰是CH₄被H₂O分子形成的笼包裹，在海底低温和高压作用下形成的结晶物质。

①可燃冰样品常存放于液氮储存罐中，其原因是 　                    　。

②可燃冰有多种结构，某H型可燃冰的化学式为CH₄•9H₂O，分析其结构发现：平均34个H₂O分子构成6个笼，每个笼只容纳一个CH₄或H₂O分子。这6个笼内容纳的CH₄与H₂O分子个数比是 　   　（填最小整数比）。

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）。

已知H₂S是一种生命体系信号分子，它在O₂中燃烧的化学方程式是2H₂S+3O₂2X+2H₂O。下列说法正确的是（　　）

A．该反应过程中放出热量

B．H₂S中硫元素的化合价是﹣1

C．该反应体现O₂的可燃性

D．大量X进入空气不会引起酸雨

我国提出"碳达峰"和"碳中和"目标。

（1）化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，能量的变化通常表现为热量的变化。下列反应中放出热量的是 　    　（填字母）。

A．	碳与氧气的反应
B．	乙醇与氧气的反应
C．	氧化钙与水的反应
D．	碳与二氧化碳的反应

（2）煤、 　    　和天然气等化石燃料的燃烧都会产生二氧化碳。

（3）从环境保护的角度考虑，氢气被认为是理想的清洁、高能燃料。写出氢气燃烧的化学方程式 　                          　。

（4）下列做法有利于改善环境的是 　     　（填字母）。

A．	积极植树造林
B．	用布袋代替塑料袋
C．	垃圾分类回收，处理
D．	开发、利用清洁能源

为防止全球变暖，我国承诺在2060年要实现“碳中和”。减少化石燃料的使用，开发利用氢能，如图是利用太阳能制氢的示意图。

（1）如图实现了能量之间的相互转化，其中电解水的过程是由电能转化为 　   　（填“化学能”或“热能”）。

（2）从微观的角度讲，每2个水分子分解，会产生 　 　个氢气分子。

（3）H₂与CO₂在一定条件下反应，生成CH₃OH（甲醇）和H₂O，该反应 　 　（填“属于”或“不属于”）置换反应。

（4）图中能够循环使用的物质是 　 　（填化学式）。

2021年5月29日，中国第二艘货运飞船“天舟二号”的长征七号遥三运载火箭“直击长空”！令人骄傲的是“天舟二号”的关键铠甲—高精度铝合金材料为“哈尔滨造”。

（1）哈尔滨造的铝合金材料具有许多优良的性能，如 　 　（填字母）。

A．密度小、强度高

B．硬度小、易加工

（2）铝除了用于制造合金，还可以和四氧化三铁在高温时通过置换反应制取铁，同时生成氧化铝。此反应的化学方程式为 　                                    　。

（3）液氢已应用于航天等领域但储运困难。我国化工研究员、博士生导师唐从辉，在中学时受化学教师所讲述的化学故事的影响，决心从事化学研究。刚过而立之年的他，就带领着自己的团队取得了氢能储运的重大突破。相信氢能源广泛应用后，我们的天空将更蓝、大气将更清新！因为，氢能的优点之一是：燃烧产物为水，　    　。氢气作为燃料在燃烧过程中，能量由 　 　能转化为内能。

页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气，是一种新开发的能源。下列说法错误的是（　　）

A．页岩气的主要成分是甲烷

B．页岩气是不可再生能源

C．其完全燃烧的化学方程式为：2CH₄+3O₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{点燃}}}{}$2CO+4H₂O

D．页岩气燃烧放出热量

2019年诺贝尔化学奖用于表彰锂离子电池的研发。这种质量轻、可充电、功能强大的电池现在被广泛应用于手机、笔记本电脑和电动汽车等各种产品。

（1）锂电池充电时，电能转化为　　能。

（2）碳酸二甲酯（C₃H₆O₃）是锂电池电解液的一种成分，下列关于碳酸二甲酯说法正确的有　　。

A．由C、H、O三种元素组成

B．碳元素的质量分数最大

C．相对分子质量是90克

D．分子中C、H、O三种原子的个数比为1：2：1

（3）图为某款锂电池手机在不同温度下的电压随时间变化的图象，请结合图象分析手机夏天比冬天耐用的原因是：　　。

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

掌握化学知识有利于我们更好地生活。

（1）在炎热的夏天，应该把自行车停放在阴凉处，防止因暴晒而爆胎。请用微观粒子观点解释爆胎的原因：　　。

（2）家庭使用燃气时要特别注意安全，当发现燃气泄漏时，一定要防止电火花的产生，否则可能发生　　现象。

（3）沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是　　。

（4）主要成分为氧化钙的食品干燥剂与水接触时会对人体造成伤害，因为氧化钙与水反应生成具有腐蚀性的碱溶液，同时还能　　。