5.1化学变化中的能量变化同步练习 （含解析） 北京版化学九年级上册

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5.1化学变化中的能量变化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．目前我国农村仍在大量地利用燃烧薪柴来获取能量。从能量的转化角度来看，这是
A．化学能转化为热能 B．太阳能转化为热能
C．化学能转化为动能 D．太阳能转化为化学能
2．如图所示，用该能源发电具有环保、可再生、不受资源限制等优点。则该能源是
A．风能 B．核能 C．地热能 D．潮汐能
3．中科院研究人员成功合成了一种类似金刚石结构的物质—“T-碳”（化学式为 C）。有关“T-碳”的说法错误的是
A．完全燃烧的产物是二氧化碳 B．常温下化学性质稳定
C．由原子直接构成 D．物理性质与石墨相似
4．石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图所示），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是
A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成 B．石墨烯的导电性比银强
C．石墨烯中每个碳原子被三个六元环共用 D．石墨烯属于化合物
5．木炭具有可燃性，根据性质决定用途，所以其可以用作
A．吸附剂 B．燃料 C．冶炼金属 D．制墨水
6．化石能源正逐渐被环境友好的新能源替代。下列能源不属于化石能源的是
A．煤 B．氢气 C．石油 D．天然气
7．以下有关于化学反应说法错误的是
A．化学变化可以实现物质的转化，但必须遵循质量守恒定律
B．所有的化学反应都是放热的
C．化学变化是可以调控的，对于某些反应，改变反应物的量或条件，得到的生成物不同
D．通过化学反应方程式计算，帮助人们在实际生产中调控物质质量，达到节约成本，减少污染和保护环境
8．下列关于“变化”与“性质”，说法正确的是
A．“天津桥下冰初结，洛阳陌上人行绝”仅体现了物理变化
B．最外层电子数相同的原子，化学性质一定相似或相同
C．化学变化必然伴随能量变化，而物理变化不会伴随能量变化
D．在化学变化中，原子不可分，因此原子是保持物质化学性质的最小微粒
9．下列措施：①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧；②使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质；③使用无铅汽油；④改用压缩天然气。 其中能够减少汽车尾气对空气污染的是
A．①② B．②③ C．①②③④ D．①②③
10．如下图所示，加热烧瓶中的水使沸腾，水蒸气从铜管喷出，把火柴靠近管口P处，火柴被加热但不能燃烧，迅速移开火柴，火柴开始燃烧。下列说法不正确的是
A．加热铜管的目的是产生高温水蒸气
B．P处火柴不能燃烧是因为水蒸气隔绝了氧气
C．该实验现象证明燃烧需要温度达到着火点
D．火柴移离水蒸气，与氧气充分接触从而燃烧
11．传统文化《天工开物》记载了火井制盐过程：“西川有火井（天然气井）……但以长竹剖开去节，合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐，注卤水釜中，只见火意烘烘，水即滚沸。启竹而视之，绝无半点焦炎意。”如图所示，下列说法正确的是
A．天然气属于可再生能源
B．“合缝漆布”是为了确保气密性良好
C．天然气直接点燃不会有危险发生
D．“绝无半点焦炎意”是因为没有可燃物
二、非选择题
12．知识回顾：酒精在燃烧的过程中发生了什么变化呢？
物质变化： ；
能量变化： 。
13．阅读教材P166或查阅资料，分别列举两例放热反应和吸热反应。
(1)放热反应： 、 。
(2)吸热反应： 、 。
14．某课外活动小组以“探索燃烧的奥秘”为主题展开了如下项目式学习。
任务一：探究燃烧的条件

(1)实验1中，小石头不燃烧，小纸片燃烧，说明燃烧的条件之一是 。
(2)实验2中，一段时间后，可观察到 （填“a”、“b”或“c”）处的磷燃烧。
(3)实验2中，对比a、b两处的实验现象，说明燃烧的条件之一是 。
任务二：燃烧的调控
(4)小组同学调查中发现，有的居民家中使用的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。此时，应将燃气灶的进风口 （填“调大”或“调小”），从而解决该问题。
15．（一）测定空气中氧气含量
某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图I）进行了大胆改进，设计图（Ⅱ）（选用容积为40mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果．请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：
(1)图I实验中红磷燃烧的实验现象是： ，等A瓶冷却后打开止水夹，现象为 。上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是 。测量结果偏小的原因 。（回答一条即可）
(2)图Ⅱ实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯．②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹．③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管．④读取注射器活塞的数据．你认为正确的实验操作顺序是 （填序号）。
(3)图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。
（二）比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果。
实验序号 过氧化氢溶液 催化剂
实验1 5ml 4％ 粉末状MnO20.1g
实验2 5ml 4％ 粉末状CuOmg
(4)表格中，m的值为 。
(5)实验需要测量并记录的数据有：①产生气泡的反应时间；② 。
(6)若将过氧化氢溶液一次性注入到小试管中，发现U形管内右侧液面上升，原因是 。
（三）氮气
N2是重要的资源，其生产与性质如下图所示， 回答问题：
(7)工业上通过分离液态空气得到氧气，主要利用了氮气和氧气的 不同。
(8)氮气与氢气反应的工业固氮制造氮肥，写出该反应②的化学式表达式： 。
(9)反应①是将电能转化为 能。
(10)镁也能在N2中燃烧生成淡黄色的固体氮化镁（Mg3N2）。但镁条在空气中燃烧时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是 。在操作规范的情况下，如果用镁代替红磷做空气中氧气含量测定，所测得的O2体积分数 （填“大于”、“小于”或“等于”）。
《5.1化学变化中的能量变化》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A D D B B B A C C
题号 11
答案 B
1．A
【详解】A、薪柴燃烧是化学变化，薪柴中的化学能通过燃烧转化为热能释放出来，所以是化学能转化为热能，该选项正确。
B、燃烧薪柴过程中，并没有直接涉及太阳能的转化，是薪柴自身化学能的释放，该选项错误。
C、燃烧薪柴主要是产生热能，并非转化为动能，该选项错误。
D、太阳能转化为化学能一般是通过光合作用等过程，燃烧薪柴是化学能的释放，不是太阳能转化为化学能，该选项错误。
故选 A。
2．A
【详解】A、风能环保、可再生、不受资源限制，正确；
B、核能受资源限制，错误；
C、地热能受资源限制，错误；
D、潮汐能受资源限制，错误；
故选：A。
3．D
【详解】A、由“T-碳”的化学式为C可知，“T-碳”是由碳元素组成的单质，则其完全燃烧的产物是二氧化碳，故A不符合题意；
B、单质碳常温下化学性质稳定，“T-碳”属于单质碳，所以常温下化学性质稳定，故B不符合题意；
C、由“T-碳”的化学式为C可知，“T-碳”是由原子直接构成，故C不符合题意；
D、由于构成“T-碳”和石墨的碳原子的排列方式不同，二者的物理性质不同，故D符合题意。
故选D。
4．D
【详解】A、石墨烯和金刚石都由碳元素组成，故A不符合题意；
B、由题意可知，石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，所以石墨烯的导电性比银强，故B不符合题意；
C、由石墨烯的结构可知，石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用，故C不符合题意；
D、石墨烯是由碳元素组成的纯净物，属于单质，故D符合题意。
故选D。
5．B
【详解】A、木炭具有吸附性，可用作吸附剂，和木炭的可燃性无关，错误；
B、木炭具有可燃性，可用作燃料，正确；
C、木炭具有还原性，可用于冶炼金属，和木炭的可燃性无关，错误；
D、制墨水一般利用炭黑等，和木炭的可燃性无关，错误；
故选B。
6．B
【详解】A、煤是由古代植物遗骸在高压、高温下形成的固体化石燃料，属于典型的化石能源，不符合题意；
B、氢气是一种清洁能源，可通过电解水或化学反应（如分解水）生产，它不是由古代生物遗骸形成的，也不属于地质作用产物。氢气是新能源的代表，环境友好，符合题意；
C、石油是由古代海洋生物遗骸（如藻类、浮游生物）沉积后形成的液体化石燃料，属于化石能源，不符合题意；
D、天然气主要成分是甲烷，是由古代生物遗骸在厌氧条件下分解形成的化石燃料，属于化石能源，不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】A、化学变化可以实现物质的转化，但所有的化学变化都必须遵循质量守恒定律，故正确；
B、并不是所有的化学反应都是放热的，例如碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，该反应吸热，故错误；
C、化学变化是可以调控的，对于某些反应，改变反应物的量或条件，得到的生成物不同，例如碳在氧气不足时生成CO，充足时生成CO2，故正确；
D、通过化学反应方程式计算，帮助人们在实际生产中调控物质质量，达到节约成本，减少污染和保护环境，符合绿色化学理念，故正确；
故选B。
8．A
【详解】A、诗句主要描述了物质状态的变化，没有新物质生成，仅体现了物理变化，选项正确。
B、氦原子最外层有2个电子，但达到了相对稳定结构，化学性质稳定，镁原子最外层也有2个电子，但易失去电子，两者最外层电子数相同，化学性质不同，选项错误。
C、化学变化有新物质生成，通常伴随能量变化（如放热、吸热等），物理变化也可能伴随能量变化，例如冰融化（固态→液态）吸热、水蒸发（液态→气态）吸热等，选项错误。
D、原子是化学变化中的最小微粒，化学变化中原子不可分，由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒，只有由原子构成的物质，原子才是保持物质化学性质的最小微粒，选项错误。
故选A。
9．C
【详解】①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧，能减少一氧化碳等有毒气体的排放，减少空气污染，故①正确；
②用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质，能够减少汽车尾气对空气的污染，故②正确；
③使用无铅汽油，能减少重金属的污染，减少空气污染，故③正确；
④改用压缩天然气，天然气的主要成分是甲烷，甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，能够减少汽车尾气对空气的污染，故④正确。
故选C。
10．C
【详解】A、铜具有导热性，加热铜管的目的是产生高温水蒸气，使温度达到火柴的着火点，故说法正确；
B、因为水蒸气隔绝了氧气，所以P处火柴不能燃烧，故说法正确；
C、把火柴靠近管口P处，火柴被加热，但是水蒸气使火柴使火柴隔绝了氧气，火柴不能燃烧，迅速移开火柴，火柴移离水蒸气，与氧气充分接触，开始燃烧，该实验现象证明燃烧需要与氧气接触，故说法错误；
D、因为水蒸气隔绝了氧气，所以P处火柴不能燃烧，火柴移离水蒸气，与氧气充分接触，就会燃烧，故说法正确；
故选：C。
11．B
【详解】A、天然气属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，不符合题意；
B、“合缝漆布”是为了确保气密性良好，这样才能保证天然气从井底顺利传输到釜脐处，用于煮盐，防止天然气泄漏，符合题意；
C、天然气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火容易发生爆炸，故点燃天然气之前应验纯，不能直接点燃，防止发生爆炸，不符合题意；
D、燃烧的条件是：可燃物、温度达到可燃物的着火点，与氧气（或空气）接触，“启竹而试之，绝无半点焦意。”从燃烧条件分析，曲竹内天然气属于可燃物，温度达到了着火点，没有燃烧的原因是：没有与氧气接触。不符合题意。
故选B。
12． 化学变化 放出大量的热量
【详解】酒精在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成，发生了化学变化；
酒精在燃烧过程中放出大量的热。
13．(1) 木炭燃烧 镁与稀盐酸反应
(2) 碳与二氧化碳反应 光合作用
【详解】（1）化学中常见的放热反应有：木炭燃烧、镁与稀盐酸反应、氧化钙与水反应等；
（2）化学中常见的吸热反应有：碳与二氧化碳反应、光合作用、碳酸钙高温分解等。
14．(1)需要可燃物
(2)a
(3)温度达到可燃物的着火点
(4)调大
【详解】（1）实验1中，小石头不是可燃物，不燃烧，小纸片是可燃物，燃烧，说明燃烧的条件之一是要有可燃物；
（2）实验2中，a处的白磷与氧气接触、温度达到白磷的着火点，燃烧，b处的红磷与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点，不燃烧，c处的白磷没有与氧气接触、温度达到白磷的着火点，不燃烧；
（3）实验2中，a处的白磷与氧气接触、温度达到白磷的着火点，燃烧，b处的红磷与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点，不燃烧，对比a、b两处的实验现象，说明燃烧的条件之一温度达到可燃物的着火点；
（4）有的居民家中使用的燃气灶火焰发黄、锅底发黑，是因为氧气不足，燃气发生不完全燃烧，此时，应将燃气灶的进风口调大，提供充足的氧气，促进燃气充分燃烧。
15．(1) 产生大量白烟，放出热量 烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的 减少实验误差，提高结果的准确度 红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开弹簧夹
(2)③①②④
(3)2
(4)0.1
(5)收集的氧气的体积
(6)过氧化氢分解放出热量
(7)沸点
(8)
(9)化学
(10) 氧气的化学性质比氮气活泼 大于
【详解】（1）图I实验中红磷燃烧的实验现象是：产生大量白烟，放出热量；
该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的，从而得出氧气约占空气体积的；
上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是减少实验误差，提高结果的准确度；
测量结果偏小，可能是红磷的量不足，不能将装置内氧气耗尽，也可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中外界空气进入，占据了一定的体积，也可能是未冷却至室温就打开弹簧夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积；
（2）图Ⅱ实验测定空气中氧气的含量，实验步骤为：将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管；点燃酒精灯；撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；读取注射器活塞的数据，故正确的实验操作顺序是③①②④；
（3）该实验中，红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞左移，注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，故消耗氧气的体积为：，故注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为：10mL-8mL=2mL处才停止；
（4）该实验的目的是比较二氧化锰、氧化铜对过氧化氢分解的催化效果，根据控制变量法，除了催化剂的种类不同，其他因素相同，故m的值为0.1；
（5）比较催化效果，可以比较相同时间生成气体的多少或生成等体积气体需要的时间多少，则实验需要测量并记录的数据有：①产生气泡的反应时间；②收集的氧气的体积；
（6）若将过氧化氢溶液一次性注入到小试管中，发现U形管内右侧液面上升，原因是：过氧化氢分解放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大；
（7）工业上通过分离液态空气得到氧气，主要利用了氮气和氧气的沸点不同，将其分离，氮气的沸点低，蒸发过程中，先分离出来；
（8）反应②为氮气和氢气在高温、高压和催化剂的作用下反应生成氨气，该反应的化学式表达式为：；
（9）反应①为氮气和氧气在放电的作用下反应生成NO，故是将电能转化为化学能；
（10）镁也能在氮气中燃烧生成淡黄色的固体氮化镁，但是镁条在空气中燃烧时很难观察到生成物中有淡黄色固体，原因是：氧气的化学性质比氮气活泼，镁更易与空气中的氧气反应；
镁不但能与空气中的氧气反应，还能与空气中的氮气反应，如果用镁代替红磷做空气中氧气含量测定，所测得的O2体积分数大于。
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