第6章 燃烧的学问
第二节 化学反应中的能量变化
基础过关全练
知识点1 吸热反应和放热反应
1.日常生活中的下列放热现象中,与其他三种有本质区别的一种是 ( )
A.天然气燃烧放热
B.电灯泡通电发热
C.生石灰与水混合放热
D.镁与盐酸反应放热
2.【教材变式·P111实验改编】如图所示,U形管内a、b两液面高度相同。锥形瓶内放入氢氧化钡晶体和氯化铵晶体均匀混合的固体,将胶头滴管内的少量水挤入锥形瓶内,充分反应后观察到U形管内a、b液面的变化正确的是 ( )
A.a液面下降,b液面上升
B.a液面上升,b液面下降
C.a、b两液面高度不变
D.无法确定
知识点2 化学能与电能的转化
3.燃料电池是一种新型绿色电池。它是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入,使化学能转变为电能的装置。这三种气体可以作为燃料的原因是 ( )
A.均是无毒、无害的气体
B.与氧气反应会放出大量的热
C.反应产物均为二氧化碳
D.均在自然界中大量存在
4.如图是太阳能燃料电池的组成与功能示意图。夜晚,太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为 ( )
A.化学能→电能→热能
B.太阳能→电能→热能
C.电能→化学能→电能→热能
D.太阳能→化学能→电能→热能
5.【新独家原创】2022年10月25日,由我国自主研发,并拥有完全知识产权的大型四发无人机在四川成功首飞。一般小型无人机的基本组件有框架、发动机、螺旋桨、电池、传感器等。
(1)小型无人机的动力来源是锂离子电池,电池在工作过程中将 能转化为电能。
(2)与铅电池相比,用锂电池的优点是 。
能力提升全练
6.(2021湖南益阳中考改编,14,★☆☆)物质发生化学变化时伴随有能量变化。下列说法正确的是 ( )
A.化学反应过程中都会有放热现象
B.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
C.化学能可转变成电能,如天然气燃料电池已被应用于城市客车的驱动电源
D.化学反应中只有燃烧才能放出热量
7.(2023安徽马鞍山雨山实验学校期末,6,★☆☆)现代社会的生产和生活要消耗大量能量。下列活动中,通过化学反应提供能量的是 ( )
A.发射火箭 B.水力发电 C.太阳能供热 D.风力发电
8.(2021海南中考,10,★☆☆)化学变化总伴随着能量的变化。下图为氢氧燃料电池的工作原理示意图。下列说法不正确的是 ( )
A.氢气是未来最理想的绿色能源
B.任何条件下都可实现物质或能量之间的相互转化
C.氢气燃烧生成水并放出大量的热是化学能转化为热能
D.氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能
素养探究全练
9.【学科素养·科学思维】下图是某空间站能量转化系统局部示意图,其中水电解系统及燃料电池系统中的溶液均采用氢氧化钠溶液,下列有关说法错误的是 ( )
A.该能量转化系统中的水可以循环使用
B.水电解系统中负极产生的气体能使带火星的木条复燃
C.燃料电池系统产生的能量实际上来自太阳能
D.水电解系统中加入氢氧化钠溶液,目的是增强水的导电性
10.【学科素养·科学态度与责任】电瓶车自燃是生活中很容易发生的事故。
(1)电瓶车自燃的原因很多,常见的是电源短路,形成大电流并产生大量的热。这一过程中,化学能转化为电能,电能再转化为 能。
(2)电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水,可能引发电动汽车自燃,其机理如下:
水电解可燃性气体累积遇明火,气体燃烧引燃整车
这里的可燃性气体是 。
答案全解全析
基础过关全练
1.B A、C、D中均有新物质生成,都是通过化学变化放出热量的;B是将电能转化成热能,并没有新物质生成,发生的是物理变化。
2.B 向氢氧化钡晶体和氯化铵晶体均匀混合的固体中滴入少量水发生的反应是吸热反应,锥形瓶内温度降低,压强减小,充分反应后观察到a液面上升,b液面下降,故选B。
3.B 一氧化碳有毒,A错误;氢气氧化生成水,一氧化碳氧化生成二氧化碳,甲烷氧化生成水和二氧化碳,C错误;自然界中存在一定量的天然气(主要成分为甲烷),但氢气、一氧化碳在自然界中含量很少,D错误。
4.A 夜晚,太阳能燃料电池工作的原理是利用白天电解槽产生的氢气和氧气反应,把产生的能量转化为电能,然后利用电能给热水器加热,能量转化途径为化学能→电能→热能,故选A。
5.(1)化学 (2)质量轻,减少对环境的污染(合理即可)
解析 (1)锂离子电池在工作过程中将化学能转化为电能。
能力提升全练
6.C 有的化学反应会吸收热量,如碳和二氧化碳的反应,A错误;太阳能、风能等不是通过化学反应获得的能量,B错误;燃料电池可将化学能转变成电能,C正确;氧化钙与水反应也会放出热量,D错误。
7.A 发射火箭是通过燃料的燃烧提供能量,燃料的燃烧发生了化学反应。
8.B 氢气具有制备原料来源广、热值高、无污染等优点,是未来最理想的绿色能源,A正确;能量或物质的相互转化需要具备一定的条件,B错误;氢气燃烧生成水释放热量,此过程是将化学能转化为热能,C正确;氢氧燃料电池可把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能,D正确。
素养探究全练
9.B 由题图可知,该系统中水可循环使用,A正确;水电解系统中负极产生的气体是氢气,氢气不具有助燃性,不能使带火星的木条复燃,B错误;燃料电池系统产生的能量实际上来自太阳能,C正确;水电解系统中加入氢氧化钠溶液是为了使水的导电性增强,D正确。
10.(1)热 (2)氢气(或H2)
解析 (2)水电解生成氢气和氧气,氢气具有可燃性。
