4.2化学反应中的能力变化同步练习（含解析） 仁爱科普版化学九年级上册

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4.2化学反应中的能力变化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．生活离不开能源。便携式充电宝给用电器充电时，将化学能转化为
A．热能 B．动能 C．电能 D．光能
2．下列在实验室或在家庭中获得的能量是由化学反应得到的是
①微波炉 ②燃气热水器 ③电炉 ④酒精灯 ⑤太阳能
A．①②③ B．①④⑤ C．②④ D．②⑤
3．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是
A．太阳能路灯 B．燃气灶
C．太阳能热水器 D．风力发电
4．亚运会用来填充巨型升空飞龙的气体是
A．氩气 B．氙气 C．氦气 D．氢气
5．下列化学变化过程需要吸收能量的是
A．酒精燃烧 B．干电池放电 C．呼吸作用 D．光合作用
6．消防安全无小事!下列相关做法错误的是
A．点燃氢气和氧气的混合物可能爆炸，所以点燃可燃性气体前需要检验纯度
B．发生火灾时可采取必要的自救措施，如用湿毛巾捂住口鼻等
C．炒菜时油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭或放入较多的蔬菜
D．电器着火时立即用大量水泼灭
7．能源的利用使世界充满生机。下列获得电能的方法中与其他三项本质不同的是
A．火力发电 B．太阳能发电 C．水力发电 D．风力发电
8．野炊是人们喜欢的一种休闲活动。人们在野外会用木柴生火烹调，餐后浇水熄灭火堆，下列说法正确的是
A．木柴属于助燃物 B．将木柴底部架空使木柴充分燃烧
C．浇水熄灭火堆是为了降低木柴着火点 D．木柴燃烧的能量转化方式是热能转化成化学能
9．如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，下列说法正确的是
A．它们发生的都是氧化反应
B．I、Ⅱ两类反应均会发光
C．I、Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性
D．I类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量
10．燃烧是人类最早利用的化学反应之一。下列说法正确的是
A．可燃物的温度达到着火点即可燃烧
B．物质与氧气发生的反应都是燃烧
C．化学反应常伴随能量变化，燃烧是一种发光、放热的化学反应
D．在氧气中能燃烧的物质在空气中也一定能燃烧
11．化学反应中伴随有能量变化，下列化学反应中伴随吸收热量的是
A．二氧化碳与炽热的木炭反应
B．火药爆炸
C．生石灰与水反应
D．镁条与稀盐酸反应
二、非选择题
12．当今社会，人类需要的大部分能量是由 产生的，最常见的就是生活燃料的使用，如利用天然气做饭等。
13．（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”）。
《4.2化学反应中的能力变化》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C B C D D A B A C
题号 11
答案 A
1．C
【详解】A. 充电宝给用电器充电时可能因能量损失而发热，但这并非转化目的。充电宝给用电器充电的核心能量转化是将化学能转化为电能，不符合题意；
B. 动能 是物体因运动而具有的能量，充电宝充电过程不涉及机械运动，因此不产生动能，不符合题意；
C. 便携式充电宝给用电器充电时，是将内部储存的化学能转化为电能，以供用电器使用，符合题意；
D. 充电宝给用电器充电时，是化学能转化为电能，不是化学能转化为光能，不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】①微波炉的使用过程中没有生成新物质，无化学变化发生；②燃气燃烧生成了新物质，发生了化学变化；③电炉是将电能转化成热能，没有生成新物质，无化学变化发生；④酒精灯是通过酒精的燃烧得到能量，产生了新物质，发生了化学变化；⑤太阳能使用过程中没有生成新物质，无化学变化发生；则在实验室或在家庭中获得的能量是由化学反应得到的有②④；
故选：C。
3．B
【详解】A、太阳能路灯将太阳能转化成电能，不符合题意；
B、燃气燃烧将化学能转化成热能，符合题意；
C、太阳能热水器将太阳能转化成热能，不符合题意；
D、风能发电将风能转化成电能，不符合题意；
故选B。
4．C
【分析】能够用作用来填充巨型升空飞龙的气体应该具有的性质有：密度比空气小，化学性质稳定。
【详解】A、氩气的密度比空气大，不能用作填充巨型升空飞龙的气体，不符合题意；
B、氙气的密度比空气大，不能用作填充巨型升空飞龙的气体，不符合题意；
C、氦气的密度比空气小，化学性质不活泼，可以用作填充巨型升空飞龙的气体，符合题意；
D、氢气的密度比空气小，但是氢气具有可燃性，填充气球时容易发生安全事故，不宜用作填充巨型升空飞龙的气体，不符合题意；
故选：C。
5．D
【详解】A、酒精燃烧：酒精燃烧是常见的放热反应，反应中释放大量热能和光能（例如，酒精灯使用时发热）。因此，该过程不需要吸收能量，而是释放能量。A选项错误。
B、干电池放电：干电池放电是将化学能转化为电能的过程，反应中释放能量（如手电筒发光）。这是一个放热过程，不需要吸收能量。B选项错误。
C、呼吸作用：呼吸作用（如人体细胞的有氧呼吸）是将有机物（如葡萄糖）与氧气反应，生成二氧化碳、水和能量（ATP）。该过程释放能量供生命活动使用，属于放热反应，不需要吸收能量。C选项错误。
D、光合作用：光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。该反应必须吸收光能（来自太阳）才能进行，属于吸热反应。D选项正确。
故答案选 D。
6．D
【详解】A、可燃性气体（如氢气）与空气混合点燃可能爆炸，点燃前需验纯。正确。
B、湿毛巾可过滤烟尘和有毒气体，是火灾自救的有效措施。正确。
C、锅盖隔绝氧气，放入蔬菜降低温度至油的着火点以下，均能灭火。正确。
D、电器着火用水易触电，应先断电再用干粉或二氧化碳灭火器扑灭。错误。
故选D。
7．A
【详解】A、 火力发电即煤炭燃烧的化学能转换为电能，过程中煤炭燃烧生成新物质，发生了化学变化。
B、太阳能发电即太阳能转变成电能 ，过程中没有新物质生成，发生了物理变化。
C、水力发电：水的势能转变成电能 ，过程中没有新物质生成，发生了物理变化。
D、风力发电：风的动能转换为电能，过程中没有新物质生成，发生了物理变化。
综上所述：选择A。
8．B
【详解】A、木柴能被点燃，属于可燃物，不属于助燃物，故选项说法错误；
B、将木柴底部架空可使其与空气充分接触，可以促进木柴充分燃烧，故选项说法正确；
C、煮饭结束，浇水熄灭火堆是因为降低温度至木柴的着火点以下，达到灭火的目的，着火点是物质的固有属性，一般不能改变，故选项说法错误；
D、木柴燃烧过程中，放出大量的热，是将化学能转化为热能，故选项说法错误；
故选：B。
9．A
【详解】A. 燃烧属于氧化反应，缓慢氧化也属于氧化反应，所以它们发生的都是氧化反应，此选项正确；
B. 燃烧发光，缓慢氧化不发光，此选项错误；
C. I类反应是燃烧，体现了氧气的助燃性，Ⅱ类反应是缓慢氧化，缓慢氧化没有体现了氧气的助燃性，此选项错误；
D. 燃烧、缓慢氧化都放出热量，此选项错误。
故选A。
10．C
【分析】本题考查燃烧的定义和条件。燃烧是一种发光、放热的剧烈氧化反应；燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气或空气接触、达到燃烧所需的最低温度（着火点）。
【详解】A. 燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气或空气接触、达到燃烧所需的最低温度（着火点）。如果只有温度达到可燃物的着火点，但没有氧气，燃烧无法发生。例如，将木炭加热到温度达到其着火点，但在真空中，它不会燃烧，因为缺少氧气，故A项错误。
B.物质与氧气发生的反应称为氧化反应，但氧化反应不一定是燃烧。燃烧是剧烈的、发光放热的氧化反应；而缓慢氧化（如铁生锈或食物腐烂）虽然也是与氧气的反应，但不发光、不剧烈，因此不是燃烧，故B项错误。
C.化学反应通常伴随能量变化，如吸热或放热。燃烧是化学反应的一种，它符合定义：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应。例如，木炭燃烧时发出光和热，这体现了燃烧的本质特征，故C项正确。
D.空气中氧气的体积分数约为21%，而纯氧中氧气浓度更高。有些物质在纯氧中能燃烧，但在空气中可能无法燃烧，因为氧气浓度不足。例如，铁丝在纯氧中剧烈燃烧，但在空气中只能红热而不燃烧，说明氧气浓度影响燃烧的进行，故D项错误。
【点睛】正确认识物质的燃烧条件和燃烧的定义是解决此类型问题的关键。
11．A
【详解】A、二氧化碳与炽热的木炭反应生成一氧化碳，该反应吸收大量的热，属于吸热反应，符合题意；
B、火药爆炸的过程中放出大量的热，不符合题意；
C、生石灰与水反应生成氢氧化钙，该反应放出大量的热，属于放热反应，不符合题意；
D、金属与酸的反应放出热量，不符合题意。故选A。
12．化学反应
【详解】大量事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化。当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用，如利用天然气做饭等。
13．(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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