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）

同学们利用如图所示的装置，对质量守恒定律进行了探究。实验结束后，老师另外提出了几个问题，请你一起参与思考。

（1）图甲装置内物质充分反应后，冷却至室温，气球仍胀大的是　　（选填“A”、“B”或“A和B”）

（2）若图乙装置内Na₂CO₃溶液的质量为5克，滴入试管的稀盐酸质量也是5克，装置内物质充分反应后，发现NaOH浓溶液质量增加0.22克，试管中滴入紫色石蕊试液变红。根据上述已知条件，通过分析可以确定的是　　（选填序号）

①原稀盐酸的溶质质量分数         ②原Na₂CO₃溶液的溶质质量分数

③原NaOH溶液的溶质质量分数       ④反应后试管中NaCl的溶质质量分数

请你选择所填的其中一项，通过计算确定其溶质质量分数是多少？

镁元素广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业，被称为“国防元素”。如图1所示为制取单质镁的转化过程，试回答下列问题：

如图转化过程中发生的化学反应主要有：

MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂

Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O，MgCl₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{通电}}}{}$Mg+Cl₂↑

（1）在过程①中，所加石灰乳的主要成分是　　（填写化学式）。

（2）过程②所发生的反应属于　　（填“化合”“分解”“置换”或“复分解”）反应。

（3）下列有关过程③中能量转化的说法，正确的是　　（填选项序号）。

A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．潮汐能转化为化学能

（4）海水或卤水中本来就含有氯化镁，还需要过程①②的原因是　　（选项序号）。

A．将氯化镁富集提纯 B．生成更多氯化镁 C．使石灰乳和稀盐酸反应

（5）某化学兴趣小组欲测定某氯化镁样品中MgCl₂的含量（杂质为NaCl），称取10g该样品将其置于干净的烧杯中，加入适量水，使固体样品完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与滴入NaOH溶液的质量关系如图所示。试回答下列问题：

①当滴入NaOH溶液120g时（即图中B点），烧杯中溶液里含有的溶质为　　（写化学式）。

②当滴入10%的NaOH溶液80g时（即图中A点），恰好完全反应，试通过计算，求10g此氯化镁样品中MgCl₂的质量。（计算结果精确至0.1g）

如图图象分别对应四个变化过程，不能正确反映对应变化关系的是（　　）

A．加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物

B．气体物质的溶解度受温度影响的变化

C．中和反应是放热反应，向稀KOH溶液中加入稀盐酸

D．向等质量的铝粉和锌粉中分别滴加足量的相同浓度的稀盐酸

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

有科学家认为“氢能将成为未来主要的能源”，图1是利用太阳能将水转化为氢能的两条理想途径。

（1）途径一“光电转换”过程中，光能转化为　　能，可较好解决传统制氢过程中效率低、　　等问题。

（2）途径二中反应过程的微观示意图如图2所示。

①请将图2中方框内微粒补充完整　　。

②该反应前后催化剂的化学性质和　　均不发生改变。

③该反应过程中不发生变化的微粒是　　（填化学符号）。

下列物质溶于水因发生化学反应放出热量的是（　　）

A．NaOHB．NH₄NO₃C．NaClD．CaO

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　　。

"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

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

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

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：　　。

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

1839年虎门销烟采用的方法是：在海边挖池，放入烟土，引入海水浸泡，投入石灰，石灰遇水沸腾，烟土溶解。该过程发生的反应有CaO+H₂O═Ca（OH）₂．下列说法不正确的是（　　）

A．该反应属于化合反应

B．该反应会放出热量

C．由此反应推测氧化钙可干燥氯化氢气体

D．此反应可制备氢氧化钙

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