4.2化学反应中的能量变化 仁爱科普版化学九年级上册暑假预习练

这是一份4.2化学反应中的能量变化 仁爱科普版化学九年级上册暑假预习练，共4页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．压电式打火机的工作示意图如图。按下按钮，液态丁烷迅速汽化，同时压电陶瓷工作产生高温，丁烷被点燃。下列说法错误的是
A．打火机工作时涉及多种能量转化
B．打火机中使用的丁烷是一种比较清洁的燃料
C．压电陶瓷工作使温度达到丁烷的着火点
D．按下打火机按钮释放气态丁烷时，分子变大
2．下列说法正确的是
A．拉瓦锡只研究了氧化汞分解中各物质质量之间的变化关系，就发现了质量守恒定律
B．化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化
C．含氧化合物得到氧的反应，叫做还原反应
D．金刚石、石墨、活性炭等都属于碳的单质
3．以下劳动项目与所述的化学知识关联不正确的是
A．AB．BC．CD．D
4．形成化学观念，发展科学思维。下列对化学基本观念的认识中，错误的是
A．元素观：金刚石和石墨的组成元素相同，但二者的物理性质存在明显差异
B．能量观：化学变化伴随能量改变，因此有能量改变的变化一定是化学变化
C．转化观：二氧化碳和一氧化碳虽性质不同，但在一定条件下可以相互转化
D．分类观：单质是由同种元素组成的纯净物，因此由同种元素组成的纯净物是单质
5．下列关于化学反应与能量变化的叙述中不正确的是
A．有的化学反应会吸收热量
B．在化学反应中只有燃烧才能放出热量
C．物质发生化学反应的同时伴随能量变化
D．使用化石燃料是利用它燃烧产生的热量
6．下列操作正确的是
A．硫在氧气中燃烧B．过滤
C．收集氢气D．称量NaOH
7．化学反应伴随着能量变化。下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是
A．所有的化学反应都放出热量
B．在化学反应中，只有燃烧才能放热
C．人类利用的能量都是通过化学反应获得
D．电解水的实验说明化学反应中电能可以转化为化学能
8．化学观念可以让我们更全面的认识物质。以下说法正确的是
A．能量观：化学反应中不通过燃烧也能获得热量
B．微粒观：氧气和氯化钠都是由分子构成
C．结构观：石墨转化成金刚石改变了碳原子的排列方式，是物理变化
D．元素观：乙醇的化学式为C2H6O，它由3个元素组成的氧化物
9．压电式打火机的工作示意图如下。按下按钮，液态丁烷迅速汽化，同时压电陶瓷工作产生高温，丁烷被点燃。下列说法错误的是
A．打火机工作时涉及多种能量转化B．液态丁烷是燃料，其着火点比煤还高
C．压电陶瓷工作使温度达到丁烷的着火点D．生活中应避免打火机受到外力撞击
10．化学观念是化学核心素养的重要组成部分。下列说法不正确的是
A．物质是由元素组成的B．物质都是由分子构成的
C．化学变化一定伴随着能量变化D．控制反应条件可以促进或抑制化学反应
11．化学学习通常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是
A．变化与守恒：依据质量守恒定律，和充分反应可得到
B．模型与推理：化学反应伴随着能量的变化，有能量变化的一定是化学反应
C．宏观与微观：金刚石和石墨的物理性质差异较大，原因是碳原子的排列方式不同
D．探究与创新：探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变化学反应速率即可
12．我国化学家研究出一种新型复合光催化剂“碳量子点(CQDS)/氮化碳(C3N4)纳米复合物”，可以利用太阳光实现高效分解水，下列说法不正确的是
A．太阳光分解水比电分解水更节约能源
B．该新型催化剂反应前后化学性质发生改变
C．该反应实现了太阳能向化学能的转化
D．太阳光分解水化学方程式为
二、填空题
13．微粒的结构决定物质的性质，物质的性质决定用途。回答下列问题：
(1)1个粒子由2个中子和2个质子构成，则粒子带___________电(填“正”或“负”)，1个粒子与1个原子构成上的差别是___________。
(2)一个分子中含___________个碳原子，是制作某种燃料电池的原料，电池的能量转化形式是由___________转化为电能。
14．氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。
(1)18世纪，科学家利用铁和稀盐酸反应得到氯化亚铁和“易燃空气”（即氢气）。
①该反应的符号表达式为________。
②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理由是________。
(2)1969年，科学家在光照条件下利用催化剂实现光分解水制氢气。
①该反应的符号表达式为________。
②氢气储运成本较高，原因之一是氢气易逸散而对储运容器密闭性的要求极高。从相对分子质量分析氢气比氧气更易逸散的原因：________。
(3)2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如下所示。
步骤Ⅱ的反应属于________（填基本反应类型）。
15．2025年4月24日神舟二十号发射成功，这在中国航天进展的道路上，又是一个重要的里程碑！
材料一 我国已成功实现在空间站中氧气和水等物质的“自产自销”。通过收集航天员尿液、汗液和呼出的水汽，通过反渗透膜净化处理，再生为饮用水，使得空间站水资源的利用率达85%。空间站利用太阳能电池板供电，实现氧气和水的再生(如图)，该系统把水资源利用率提高到95%以上。
材料二 长征系列火箭是中国自行研制的航天运载工具。其推进剂曾广泛使用液氢和液氧，目前二者被偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)两种物质取代。
请回答下列问题：
(1)根据材料一，空间站中实现氧气和水再生所需的电能来自 _______ 能。
(2)结合氧气和水的再生图示，写出空间站中将人体呼出的CO2气体转化为水的化学方程式 _______ 。
(3)结合氧气和水的再生图示，该过程中可循环利用的物质有 _______ 。
(4)偏二甲肼和四氧化二氮的反应可表示为C2H8N2+2N2O4═2CO2↑+3N2↑+4X，其中X的化学式为 _______ ；根据材料二推测，此反应 _______ (填“放出”或“吸收”)热量。
16．下列事项中，通过化学反应提供能量的是___________。
A．风力发电 B．核潜艇航行 C．燃烧木炭取暖 D．___________
三、实验题
17．化学是以实验为基础的科学，掌握好化学实验基本操作是化学实验的前提。结合如图所示仪器，回答下列有关问题。
(1)写出下列序号仪器名称：⑥___________，⑨___________；
(2)用仪器①加热时需要垫上陶土网的仪器是___________(填仪器序号，下同)。在加热过程中不慎将仪器①打翻，洒出的酒精在实验台上燃烧起来，应___________。
(3)某同学要取10 mL的水，则所需的仪器是___________，该同学在操作时俯视读数，则取出水的实际体积___________10 mL(填“大于”“小于”“等于”)。
(4)同学们课上做镁条燃烧实验时用到的仪器是___________，该实验过程中是___________能转化为热能和光能。
(5)判断镁条燃烧是化学变化的主要依据___________(填字母标号)
A．发出耀眼的白光B．生成白色固体
C．放出大量的热D．固体形状改变
(6)判断玻璃仪器清洗干净的标准是___________。
四、综合应用题
18．（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。
(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化学反应中的能量变化》参考答案
1．D
【详解】A、打火机工作时，按压按钮的机械能转化为压电陶瓷的电能，电能转化为热能（高温），丁烷燃烧时化学能转化为热能、光能，涉及多种能量转化，说法正确。
B、丁烷燃烧生成二氧化碳和水，不产生有害污染物，属于比较清洁的燃料，说法正确。
C、压电陶瓷产生的高温使温度达到丁烷的着火点，丁烷被点燃，说法正确。
D、按下打火机按钮，液态丁烷汽化，由液态变为气态，分子间的间隔变大，但分子本身的大小不变，说法错误。
故选D。
2．B
【详解】A. 拉瓦锡通过实验研究质量守恒定律时，不仅使用了氧化汞分解实验，还进行了其他反应（如金属的氧化）来验证。质量守恒定律的核心是：在化学反应中，参加反应的反应物的总质量等于反应生成的生成物的总质量。拉瓦锡的系统实验基于多个反应，而非仅氧化汞分解。因此，选项中的“只研究了”不准确。结论：A错误。
B. 化学反应的本质是生成新物质，并且总是伴随着能量的变化，如放热反应或吸热反应。例如，燃烧反应放热，碳和二氧化碳反应是吸热。这是化学反应的基本特征之一。结论：B正确。
C. 还原反应的定义是：物质失去氧的反应。例如，氧化铜（CuO）与氢气反应生成铜（Cu），CuO失去氧，被还原。而物质得到氧的反应（如碳得到氧生成二氧化碳）属于氧化反应。选项中的描述混淆了氧化反应和还原反应。结论：C错误。
D. 单质是由同种元素组成的纯净物。金刚石和石墨是碳元素的单质。活性炭是无定形碳，主要由碳元素组成，还含有少量杂质，活性炭是混合物。结论：D错误。
故选B。
3．D
【详解】A.用天然气炉灶炒菜，是利用天然气燃烧放出大量的热，此选项正确；
B. 厨余垃圾堆肥涉及缓慢氧化过程，此选项正确；
C. 活性炭具有吸附性，可用于净水，此选项正确；
D. 灰尘飞扬是宏观颗粒的运动，而非分子运动，分子运动是微观现象，不能直接肉眼观察，此选项错误。
故选D。
4．B
【详解】A、金刚石和石墨的组成元素相同，但碳原子的排列方式不同，因此二者的物理性质存在明显差异，故A说法正确；
B、化学变化伴随能量改变，但有能量改变的变化不一定是化学变化，如灯泡通电后发光、放热，但属于物理变化，故B说法错误；
C、二氧化碳和一氧化碳虽性质不同，但在一定条件下可以相互转化，如二氧化碳与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，故C说法正确；
D、单质是由同种元素组成的纯净物，因此由同种元素组成的纯净物是单质，故D说法正确。
故选：B。
5．B
【详解】A、有的化学反应会吸收热量，如碳酸钙受热分解，故A不符合题意；
B、在化学反应中燃烧一定放出热量，但放出热量的化学反应不只有燃烧，如氧化钙与水反应也能放出热量，故B符合题意；
C、物质发生化学反应的同时伴随着能量的变化，故C不符合题意；
D、化石燃料主要含有碳氢元素，燃烧时会放出大量的热，人们使用化石燃烧是利用它燃烧时产生的热量，故D不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】A、硫在氧气中燃烧，应在集气瓶底部放少量水吸收二氧化硫，防止污染空气，操作错误；
B、过滤时，应遵循“一贴二低三靠”的规则，图中漏斗下端没有紧靠烧杯内壁，操作错误；
C、氢气密度比空气小，用向下排空气法收集，操作正确；
D、氢氧化钠具有腐蚀性，应放在玻璃器皿中称量，不能放在纸片上，操作错误。
故选C。
7．D
【详解】A、化学反应分为放热反应和吸热反应，并非所有反应都放出热量，例如碳和二氧化碳在高温下的反应为吸热反应，故说法错误；
B、化学反应中不只有燃烧才能放热，例如氧化钙与水反应、镁和稀盐酸反应均为放热反应，都不属于燃烧，故说法错误；
C、人类利用的能量不都通过化学反应获得，例如太阳能、风能等是直接获取的自然能量，过程中无化学反应发生，故说法错误；
D、电解水时消耗电能，使水分解为氢气和氧气，化学能增加，说明化学反应中电能可以转化为化学能，故说法正确。
故选D。
8．A
【详解】A、化学反应中不通过燃烧也能获得热量，如氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，符合题意；
B、氧气属于气态非金属单质，由氧分子构成，氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物，由钠离子和氯离子构成，不符合题意；
C、石墨和金刚石是两种不同的物质，石墨转化成金刚石，有新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
D、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，乙醇由C、H、O三种元素组成，不属于氧化物，且元素是宏观概念，只能论种类，不能论个数，不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】A、打火机工作时涉及机械能→电能→热能（产生高温），化学能→热能（燃烧）等多种能量转化，该说法正确。
B、丁烷是易燃气体燃料，其着火点远低于煤，而不是高于煤，该说法错误。
C、压电陶瓷产生的高温使温度达到丁烷的着火点，从而引燃丁烷，该说法正确。
D、打火机受到外力撞击时，可能导致液态丁烷泄漏并被意外点燃，因此生活中应避免撞击，该说法正确。
故选B。
10．B
【详解】A. 正确；
B. 分子、原子、离子都是构成物质的微粒，如水由水分子构成，铁由铁原子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成，错误；
C. 化学变化生成新物质的过程中一定伴随能量的吸收或释放，如燃烧放出热量，正确；
D. 通过改变温度、反应物浓度、催化剂等反应条件，可以调控反应速率，实现促进或抑制化学反应的目的，正确。
11．C
【详解】A、参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和，铜与氧气反应的化学方程式为：，则反应的铜和氧气的质量比为（64×2）：（16×2）=4：1，则1g铜和1g氧气反应时，氧气会有剩余，生成的氧化铜的质量不为2g，该选项不正确；
B、化学反应伴随着能量的变化，但有能量变化的不一定是化学反应，如电灯通电发光放热，有能量变化，但不是化学变化，该选项不正确；
C、金刚石和石墨都为碳单质，但由于碳原子排列方式不同，则它们的物理性质差异很大，该选项正确；
D、催化剂能改变化学反应速率，但其质量和化学性质不变，则探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，不仅要证明氧化铜能否改变化学反应速率，还要证明反应前后氧化铜的质量和化学性质不变，该选项不正确。
故选C。
12．B
【详解】A、电分解水需要消耗电能，而太阳光分解水利用的是太阳能，太阳能是一种可再生且无污染的能源，相比之下太阳光分解水更节约能源，故说法正确；
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变，该新型催化剂也不例外，故说法错误；
C、利用太阳光使水分解，将太阳能转化为了氢气和氧气中蕴含的化学能，实现了太阳能向化学能的转化，故说法正确；
D、水在光催化剂的作用下分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为
，故说法正确。
故选B。
13．(1) 正 粒子中没有电子，1个原子中含有2个电子
(2) 60 化学
【详解】（1）已知质子带正电，电子带负电，中子不带电，1个粒子由2个中子和2个质子构成，则粒子带正电；
1个粒子与1个原子构成上的差别是：粒子中没有电子，1个原子中含有2个电子；
（2）元素符号右下角数字表示一个该微粒中含有该原子的数目，故一个分子中含60个碳原子；
是制作某种燃料电池的原料，电池的能量转化形式是由化学转化为电能。
14．(1) 产物为水，无污染
(2) 氢分子的相对分子质量小于氧分子
(3)分解反应
【详解】（1）①铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的符号表达式为；
②氢气的燃烧产物是水，不会污染环境，所以可作为绿色能源。
（2）①由题中信息可知，水在催化剂及光照条件下分解生成氢气和氧气，其反应的符号表达式为：。
②氢分子的相对分子质量小于氧分子，所以氢气易逸散。
（3）根据流程图可知，步骤Ⅱ的反应是氨气分解生成氢气和氮气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应。
15．(1)太阳
(2)
(3)水、氧气、二氧化碳、氢气
(4) H2O 放出
【详解】（1）根据材料一，空间站中实现氧气和水再生所需的电能来自太阳能，故答案为：太阳；
（2）在催化剂催化作用下，二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水，反应的化学方程式是CO2+4H22H2O+CH4；
（3）结合氧气和水的再生图示，该过程中可循环利用的物质有水、氧气、二氧化碳、氢气，是因为这些物质在过程中既是反应物也是生成物，故答案为：水、氧气、二氧化碳、氢气
（4）反应前后原子种类和个数都不变。反应前后碳原子都是2个，氮原子都是6个，反应前氢原子是8个，反应后应该是8个，包含在未知物质中，反应前氧原子是8个，反应后应该是8个，其中4个包含在未知物质中，X的化学式为H2O；根据材料二，此反应放出热量，故答案为：H2O；放出。
16． C 燃烧天然气做饭（合理即可）
【详解】A、风力发电是机械能转化为电能，不是通过化学反应提供能量，故选项不符合题意。
B、核潜艇航行，依靠核裂变反应提供能量，故选项不符合题意。
C、木炭燃烧生成二氧化碳，放出热量，是化学能转化为热能，故选项符合题意。
D、燃烧天然气做饭，天然气燃烧生成二氧化碳等物质，放出热量，是化学能转化为热能。
故选C；填：燃烧天然气做饭（合理即可）。
17．(1) 玻璃棒 蒸发皿
(2) ⑤ 立即用湿抹布盖灭
(3) ③⑦ 小于
(4) ①② 化学
(5)B
(6)玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下
【详解】（1）由图可知，仪器⑥为玻璃棒，仪器⑨为蒸发皿。
（2）仪器①为酒精灯，烧杯底面积较大，加热时需要垫上陶土网，故选⑤；
若洒出的酒精在实验台上燃烧起来，应立即用湿抹布扑灭。
（3）量取一定体积的水时，需要量筒和胶头滴管，故选③和⑦；
若俯视读数，读数偏大，则量取水的体积小于10mL。
（4）镁燃烧实验中，需要用坩埚钳夹取镁条，故选①②；
镁条燃烧时发光、放热，故化学能转化为热能和光能。
（5）化学变化是指有新物质生成的变化，则生成白色固体，说明镁条燃烧为化学变化，故选B。
（6）玻璃仪器清洗干净的标准为：玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下。
18．(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。
选项
劳动项目
化学知识
A
用天然气炉灶炒菜
天然气燃烧放出大量的热
B
用厨余垃圾自制肥料
物质发生缓慢氧化
C
用活性炭自制净水器
活性炭有吸附性
D
扫地时看见灰尘飞扬
分子不断运动
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
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
B
B
C
D
A
B
B
题号
11
12








答案
C
B