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6.1.2化学反应与电能
1．我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。下列航空航天的设备中实现了由电能到化学能转化的是
A．利用生命生态实验柜养殖水稻 B．太阳能电池翼为空间站提供能量需要
C．空间站利用电解水供氧系统提供氧气 D．利用偏二甲肼(N2H4)作为助推剂发射火箭
2．神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。发射火箭的燃料常用联氨(N2H4)、液氢(N2)，氧化剂有液氧(O2)、液态N2O4等。
下列叙述错误的是
A．液氢和液氧燃烧放出大量热量，产物对环境友好
B．发射场因液态N2O4产生大量NO2而呈红棕色
C．液氢和液氧在气化过程中发生了吸热反应
D．N2H4和N2O4反应中产物总能量小于反应物总能量
3．NH3是制造氮肥和硝酸的原料。工业上可通过合成氨反应N2+3H2 2NH3制取氨气，该反应为放热反应。关于合成氨反应，下列说法正确的是
A．可以用如图表示反应中的能量变化
B．反应时将化学能转化为热能
C．断裂H H键会放出能量
D．形成N H键会吸收能量
4．古诗文经典已融入中华民族的血脉，其中也包含了丰富的化学知识，下列说法中错误的是
A．“落汤螃蟹着红袍”涉及化学变化
B．“粉身碎骨浑不怕，要留清自在人间”涉及氧化还原反应
C．“煮豆燃豆萁”中包含了化学能转化为热能的过程
D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”中“磁针石”的主要成分为Fe3O4
5．据报道，我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于我国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观，“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体(CH4·H2O)。请结合所学化学知识回答下列问题：
(1)下列说法中正确的是(填序号)_______。
A．CH4·H2O晶体中水是溶剂
B．CH4·H2O的组成元素有三种
C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1∶1
D．“可燃冰”能燃烧，说明水具有可燃性
E.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
F.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
G.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
H.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
(2)“可燃冰”的发现为我国在新世纪使用高效能源开辟了广阔的前景。你认识能开发利用的新能源还有(至少填写两种)_______、_______。
6．某化学实验小组设计了如图三套实验装置探究化学能与热能的转化关系(装置中夹持仪器已略去)。回答下列问题：
(1)观察到甲装置中的实验现象是____；产生该现象的原因是____。
(2)将乙装置中外层具支试管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是____；支管与②连接，实验现象是____。钠与水的总能量____(填“大于”或“小于”)生成物的能量。
(3)装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因_____。
(4)上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量____(填“高于”或“低于”)生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过____转化成____释放出来。
7．汽车受到猛烈碰撞时，安全气囊内的NaN3固体迅速分解，产生氮气和金属钠，该过程中的能量变化如下图所示。下列说法错误的是
A．NaN3属于离子化合物
B．NaN3的分解反应属于放热反应
C．E1表示2mol NaN3固体的能量
D．NaN3作为安全气囊的气体发生剂，具有产气快、产气量大等优点
8．下列实验方法、操作和实验现象预测都正确的是
A．图①，先均匀预热试管，再加热，防止试管内液体喷溅
B．图②，夹紧弹簧夹，上下移动左侧玻璃管，若两端液面相平，说明装置气密性良好
C．图③，若小烧杯中放入较多NaOH固体，往其中加入水，U型管内液体左高右低
D．图④，一段时间后左侧试管将有硫酸铜晶体析出
9．某反应可分成A→B→C，其能量变化如图所示，下列叙述正确的是
A．A→B为放热反应
B．B与C代表的物质，B更稳定
C．B→C不加热一定能发生
D．C＋CO2 2CO的能量变化与A→C不一致
10.汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一，请回答下列问题。
(1)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示，则由该反应生成2molNO时，应_______(填“释放”或“吸收”)_______kJ能量。
(2)某实验小组进行如图甲所示实验。请判断b中温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程_______(填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。
11．回答下列问题：
(1)冷敷袋俗称冰袋，在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。制作冷敷袋可以利用______(填序号，下同)。
A．放热的化学变化 B．吸热的化学变化
C．放热的物理变化 D．吸热的物理变化
(2)下列变化过程中放出热的是______。
①液态水汽化 ②稀释浓硫酸
③高温下碳酸钙分解 ④镁条与盐酸反应
⑤硝酸铵固体溶于水 ⑥铁丝在纯氧中燃烧
⑦氢氧化钾溶液与硝酸反应 ⑧八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌
下列变化：
①碘的升华 ②烧碱熔化 ③氯化钠溶于水④氯化氢溶于水 ⑤氯气溶于水 ⑥氯化铵受热分解
未发生化学键破坏的是___________；仅发生离子键破坏的是___________。上述涉及的主要物质为纯净物时，属于共价化合物的是___________；属于离子化合物的是___________。
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6.1.2化学反应与电能
1．我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。下列航空航天的设备中实现了由电能到化学能转化的是
A．利用生命生态实验柜养殖水稻 B．太阳能电池翼为空间站提供能量需要
C．空间站利用电解水供氧系统提供氧气 D．利用偏二甲肼(N2H4)作为助推剂发射火箭
【答案】C
【解析】A．利用生命生态实验柜养殖水稻没有利用电能，故A不选；
B．太阳能电池翼为空间站提供能量需要是电能转化为其它形式的能量，故B不选；
C．空间站利用电解水供氧系统提供氧气是电能转化为化学能，故C选；
D．利用偏二甲肼(N2H4)作为助推剂发射火箭是化学能转化为动能，故D不选；
故选C。
2．神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。发射火箭的燃料常用联氨(N2H4)、液氢(N2)，氧化剂有液氧(O2)、液态N2O4等。
下列叙述错误的是
A．液氢和液氧燃烧放出大量热量，产物对环境友好
B．发射场因液态N2O4产生大量NO2而呈红棕色
C．液氢和液氧在气化过程中发生了吸热反应
D．N2H4和N2O4反应中产物总能量小于反应物总能量
【答案】C
【解析】A．液氢和液氧燃烧是放热反应，产物为水，不污染环境，A项正确；
B．液体N2O4气化过程中，部分转化成NO2释放，产生红棕色雾，B项正确；
C．液氢、液氧气化过程属于物理变化，不属于吸热反应，C项错误；
D．N2O4和N2H4反应是放热反应，反应物总能量高于产物总能量，D项正确；
故选C。
3．NH3是制造氮肥和硝酸的原料。工业上可通过合成氨反应N2+3H2 2NH3制取氨气，该反应为放热反应。关于合成氨反应，下列说法正确的是
A．可以用如图表示反应中的能量变化
B．反应时将化学能转化为热能
C．断裂H H键会放出能量
D．形成N H键会吸收能量
【答案】B
【解析】A．图中信息是反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应， 合成氨反应是放热反应，故A错误；
B．该反应是放热反应，因此反应时将化学能转化为热能，故B正确；
C．断裂H H键会吸收能量，故C错误；
D．形成N H键会释放能量，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．古诗文经典已融入中华民族的血脉，其中也包含了丰富的化学知识，下列说法中错误的是
A．“落汤螃蟹着红袍”涉及化学变化
B．“粉身碎骨浑不怕，要留清自在人间”涉及氧化还原反应
C．“煮豆燃豆萁”中包含了化学能转化为热能的过程
D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”中“磁针石”的主要成分为Fe3O4
【答案】B
【解析】A．螃蟹被煮熟时，螃蟹壳里面的一种蛋白质—甲壳蛋白会受热变性，释放出一种类似胡萝卜素的色素物质，有新物质生成，属于化学变化，A项正确；
B．“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”描述的反应为CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，不涉及氧化还原反应，B项错误；
C．“豆萁”是大豆的秸秆，主要成分为纤维素，燃烧纤维素是把化学能转化为热能的过程，C项正确；
D．“磁针石”的主要成分为Fe3O4，D项正确；
故选：B。
5．据报道，我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于我国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观，“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体(CH4·H2O)。请结合所学化学知识回答下列问题：
(1)下列说法中正确的是(填序号)_______。
A．CH4·H2O晶体中水是溶剂
B．CH4·H2O的组成元素有三种
C．CH4·H2O中CH4和H2O的质量比为1∶1
D．“可燃冰”能燃烧，说明水具有可燃性
E.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
F.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
G.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
H.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
(2)“可燃冰”的发现为我国在新世纪使用高效能源开辟了广阔的前景。你认识能开发利用的新能源还有(至少填写两种)_______、_______。
【答案】(1)BEFH
(2) 太阳能 潮汐能(或水能、风能、核能、地热能、氢能等)
【解析】（1）
A．溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O的组成固定，A项错误；
B．CH4中含C、H两种元素，H2O中含有H、O两种元素，故CH4·H2O由C、H、O三种元素组成，B项正确；
C．CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1∶1，而其相对分子质量不等，C项错误；
D．CH4·H2O可燃是由于它能分解产生CH4，D项错误；
E．“可燃冰”蕴藏量大，有可能成为人类未来的重要能源，E项正确；
F．“可燃冰”燃烧生成二氧化碳和水，是一种比较洁净的能源，F项正确；
G．根据质量守恒可知，H2O是不可能变成油的，G项错误；
H．CH4·H2O可燃是由于它能分解产生CH4 ，即“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷，H项正确；
故答案选：BEFH；
（2）
能开发利用的新能源还有太阳能、潮汐能、水能、风能、核能、地热能、氢能等，故答案为：太阳能；潮汐能(或水能、风能、核能、地热能、氢能等)。
6．某化学实验小组设计了如图三套实验装置探究化学能与热能的转化关系(装置中夹持仪器已略去)。回答下列问题：
(1)观察到甲装置中的实验现象是____；产生该现象的原因是____。
(2)将乙装置中外层具支试管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是____；支管与②连接，实验现象是____。钠与水的总能量____(填“大于”或“小于”)生成物的能量。
(3)装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因_____。
(4)上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量____(填“高于”或“低于”)生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过____转化成____释放出来。
【答案】(1) 试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 镁与稀盐酸反应产生氢气且是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶质析出
(2) 支管连接的导管口处有气泡产生 支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高 大于
(3)水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝
(4) 低于 化学反应 热能
【解析】（1）镁片和稀盐酸反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，所以试管内有气泡产生；且该反应放出热量，烧杯中温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中析出Ca(OH)2固体；
故答案为试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出；镁与稀盐酸反应产生氢气且是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶质析出；
（2）水与钠反应产生氢气，将管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是：钠浮于水面上，并在水面上到处游动，发出“嘶嘶”的响声，熔成闪亮的小球，最后消失，烧杯中的导管口有气泡冒出；支管与②连接，由于压强原因U形管中的红墨水向右管移动；上述实验现象说明具支试管中的空气受热膨肚，则钠与水的反应为放热反应，说明钠与水的总能量大于生成物的总能量；
故答案为支管连接的导管口处有气泡产生，支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高，大于；
（3）装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因是生石灰和水反应放出的热量使水挥发，无水硫酸铜遇水变蓝；
故答案为水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝；
（4）由分析可知，上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来；
故答案为低于，化学反应，热能。
7．汽车受到猛烈碰撞时，安全气囊内的NaN3固体迅速分解，产生氮气和金属钠，该过程中的能量变化如下图所示。下列说法错误的是
A．NaN3属于离子化合物
B．NaN3的分解反应属于放热反应
C．E1表示2mol NaN3固体的能量
D．NaN3作为安全气囊的气体发生剂，具有产气快、产气量大等优点
【答案】C
【解析】A．NaN3由Na+和N- 3构成，属于离子化合物，故A正确；
B．NaN3的分解反应，反应物总能量大于生成物总能量，属于放热反应，故B正确；
C．E1表示该反应的活化能，故C错误；
D．汽车受到猛烈碰撞时，安全气囊内的NaN3固体迅速分解，产生氮气和金属钠，具有产气快、产气量大，故D正确；
选C。
8．下列实验方法、操作和实验现象预测都正确的是
A．图①，先均匀预热试管，再加热，防止试管内液体喷溅
B．图②，夹紧弹簧夹，上下移动左侧玻璃管，若两端液面相平，说明装置气密性良好
C．图③，若小烧杯中放入较多NaOH固体，往其中加入水，U型管内液体左高右低
D．图④，一段时间后左侧试管将有硫酸铜晶体析出
【答案】D
【解析】A．加热时，试管中液体不能超过试管容积的，图中试管内液体过多，故A错误；
B．夹紧弹簧夹，上下移动左侧玻璃管，观察液面差，若一段时间液面差高度不变，则气密性良好，两端液面相平时装置漏气，故B错误；
C．NaOH溶于水放热，瓶内气体受热膨胀，则U型管内液体左低右高，故C错误；
D．CaO吸水，饱和硫酸铜溶液的溶剂减少，则左侧试管将有硫酸铜晶体析出，故D正确；
故选D。
9．某反应可分成A→B→C，其能量变化如图所示，下列叙述正确的是
A．A→B为放热反应
B．B与C代表的物质，B更稳定
C．B→C不加热一定能发生
D．C＋CO2 2CO的能量变化与A→C不一致
【答案】D
【解析】A．A的能量低于B的能量，A→B为吸热反应，故A错误；
B．物质的能量越低越稳定，B与C代表的物质，C更稳定，故B错误；
C．B→C为放热反应，有些放热反应需要加热才能发生，如铝热反应，故C错误；
D．C＋CO2 2CO为吸热反应，A到C的变化为放热反应，则能量变化与A→C不一致，故D正确；
答案选D。
10.汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一，请回答下列问题。
(1)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示，则由该反应生成2molNO时，应_______(填“释放”或“吸收”)_______kJ能量。
(2)某实验小组进行如图甲所示实验。请判断b中温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程_______(填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。
【答案】(1) 吸收 183
(2) 降低 a
【解析】(1)
氮气和氧气反应生成2molNO时，反应物的总键能为945kJ+498kJ=1443kJ，生成物的总键能为2×630kJ=1260kJ，则该反应吸收1443kJ-1260kJ =183kJ能量。答案为：吸收；183；
(2)
装置a中，铝条与稀盐酸反应，属于活泼金属与酸的反应，应为放热反应；装置b中，Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应，属于吸热反应，所以b中温度降低。图乙表示放热反应，则反应过程a的能量变化可用图乙表示。答案为：降低；a。
11．回答下列问题：
(1)冷敷袋俗称冰袋，在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。制作冷敷袋可以利用______(填序号，下同)。
A．放热的化学变化 B．吸热的化学变化
C．放热的物理变化 D．吸热的物理变化
(2)下列变化过程中放出热的是______。
①液态水汽化 ②稀释浓硫酸
③高温下碳酸钙分解 ④镁条与盐酸反应
⑤硝酸铵固体溶于水 ⑥铁丝在纯氧中燃烧
⑦氢氧化钾溶液与硝酸反应 ⑧八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌
下列变化：
①碘的升华 ②烧碱熔化 ③氯化钠溶于水④氯化氢溶于水 ⑤氯气溶于水 ⑥氯化铵受热分解
未发生化学键破坏的是___________；仅发生离子键破坏的是___________。上述涉及的主要物质为纯净物时，属于共价化合物的是___________；属于离子化合物的是___________。
【答案】(1)BD
(2)②④⑥⑦
(3) ① ②③ ④ ②③⑥
【解析】（1）
制作冷敷袋需要吸热，所以吸热的化学变化和吸热的物理变化都可以制作冷敷袋；故答案为BD；
（2）
①液态水变成水蒸气，为吸热过程，故错误；
②浓硫酸稀释，为放热过程，故正确；
③高温下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳为吸热反应，故错误；
④镁条与盐酸反应为放热反应，故正确；
⑤硝酸铵固体溶于水，为吸热过程，故错误；
⑥铁丝在纯氧中燃烧为放热反应，故正确；
⑦氢氧化钾溶液与硝酸反应为酸碱中和反应，为放热反应，故正确；
⑧NH4Cl晶体与Ba(OH)2 8H2O混合搅拌为吸热反应，故错误；
则能放出热量的过程有②④⑥⑦；
（3）
①碘的升华属于物理变化，只是状态发生变化，没有化学键的破坏；
②烧碱熔化中存在离子键，熔化烧碱时，阴阳离子间的化学键被破坏，所以破坏的是离子键；
③氯化钠溶于水，在水分子的作用下，氯化钠中的离子键被破坏，所以破坏的是离子键；
④氯化氢溶于水，在水分子的作用下，氯化氢中的共价键被破坏，所以破坏的是共价键；
⑤氯气溶于水，与水发生反应，氯气中的共价键被破坏，所以破坏的是共价键；
⑥氯化铵受热分解，氯化铵是离子化合物，存在的化学键有离子键、共价键，受热分解时，阴阳离子间的化学键、及铵根离子中的共价键被破坏，所以所以破坏的是离子键、共价键；
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