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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、单选题
1．下列属于化石燃料的是
A．酒精 B．风能 C．天然气 D．木柴
2．为了全面推进美丽中国建设，实现低碳环保绿色转型，下列燃料最理想的是
A．天然气 B．乙醇 C．氢气 D．汽油
3．实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气。有关操作如图，正确的一项是
A．用水润湿容器口，将橡胶塞塞进容器 B．导管口开始有气泡放出时，立即收集
C．气体收集满后，集气瓶应正放于桌面 D．该装置还可以用于在实验室制取氧气
4．下列有关燃料的说法正确的是
A．石油、煤、天然气和酒精都是化石燃料
B．化石燃料都是纯净物
C．石油虽然能燃烧，但是会产生污染物，因此需要综合利用
D．只有燃料燃烧才能给人类提供能量
5．燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是
A．汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
B．石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C．煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2
D．煤的干馏属于化学变化
6．化学与生活息息相关。下列说法不正确的是
A．用灯帽盖灭酒精灯的灭火原理是隔绝氧气
B．研制合成新药物为生命健康提供保障
C．使用煤炉时，打开窗户，保持空气流通
D．加高炼铁厂烟囱，可减少空气污染
7．下列有关化石能源的说法中，错误的是
A．煤是可再生能源 B．煤可作燃料
C．石油炼制可得多种产品 D．天然气的主要成分是
8．2025年中国环境日的主题是“美丽中国我先行”。下列做法不符合这一主题的是
A．积极植树造林 B．践行节约用水
C．坚持绿色出行 D．随意丢弃垃圾
9．目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是
A．氢气有毒
B．氢气制取成本高、耗能大
C．氢气燃烧放出的热量低于其他燃料
D．氢气燃烧产物对环境有影响
10．关于氢能的说法错误的是
A．燃烧产物无污染 B．属于可再生能源
C．需解决安全储存问题 D．能量转化效率为100%
11．人类照明工具的变化是一个漫长丰富的历史过程，反映了人类文明和技术的不断进步，下图是不同时期照明利用的能源和使用的材料。下列说法正确的是
A．火把燃烧时将化学能转化为热能 B．煤油灯灯罩的主要作用是美观
C．白炽灯的灯丝熔点较低 D．LED灯在工作时比白炽灯更耗能
12．利用合适的催化剂在一定条件下分解水得到氢气和氧气，氢气是未来最理想能源。如图表示宇宙飞船发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程，下列说法错误的是
A．氢气是未来最理想的能源，是因为氢气的密度最小
B．氢气和氧气燃烧生成水的过程中，氢分子和氧分子发生了改变
C．氢气和氧气燃烧生成水的反应是氧化反应
D．保持水的化学性质的最小粒子是水分子
二、填空题
13．空气是人类宝贵的自然资源。
(1)洁净的空气属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)兴趣小组的同学在老师的带领下实地考察了某地的微型空气质量“检测站”，并将当日的检测数据记录如下表。
污染物 O3 NO2 CO SO2 PM2.3 PM10
检测数据(μg/m ) 10 20 0 56 90 100
①O3属于空气污染物，O3与O2化学性质不同的原因是___________。
②SO2的主要来源之一是化石能源的燃烧，为减少SO2的排放，需利用和开发新能源，请写出一种新能源：___________。
③为了提高空气质量，作为中学生在日常生活中能采取的行动是___________。
14．近年来全国重点城市生活垃圾全部实现无害化处理，某化学社团学生经查阅资料后设计如图流程对生活垃圾进行处理与综合利用。已知：废旧干电池的填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵等。
(1)液体B中所含溶质的化学式是_____。
(2)充分灼烧时发生反应的化学方程式为_____，其基本反应类型为_____。
(3)垃圾焚烧发电的过程中是将_____能转化为电能。
(4)将垃圾回收利用的意义是_____(填一条)。
15．阅读科普短文，回答下列问题。
燃油汽车和新能源汽车是当今社会交通工具的两大主流类型。燃油汽车燃料燃烧不仅产生大量二氧化碳，还会释放一氧化碳等有害物质。发展新能源汽车是降低燃料消耗量、改善大气环境的重要举措。2021~2023年，我国不同动力类型汽车销量占比见图1。
纯电动汽车因其能源利用率高、结构简单、噪声小等优点成为近年来使用最广的新能源汽车。纯电动汽车利用电池储能后放电，驱动汽车行驶，但因电池安全性、充电时长、续航里程、使用寿命等因素导致其发展受限。我国科研人员通过研究对比了添加1—SP和2—CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响，结果如图2（容量保持率越高，代表电池使用寿命越长）。
混合动力汽车是一种结合了传统内燃机和电动机作为动力源的汽车类型。这种设计旨在利用两种动力源的优势，提高能源效率、降低排放。其工作模式可以根据车辆的需求和电池的状态自动切换。
在“双碳”目标下，新能源汽车将迎来更广阔的市场前景和发展空间。
依据文章内容回答下列问题：
(1)目前我国主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作为燃油汽车的替代燃料。天然气充分燃烧的化学方程式为______。
(2)纯电动汽车的优点有______（写出一条即可）。
(3)2021~2023年，在我国销量占比均逐年下降的动力型汽车是______。
(4)对比图2中的两条曲线，可以得出在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加1—SP的电池比添加2—CNT的电池寿命更______（填“长”或“短”）。
16．热点信息 2026年3月30日是我国第31个“全国中小学生安全教育日”。下列有关说法正确的是( )
A．家用电器着火用水浇灭
B．高层楼房着火，迅速乘坐电梯逃离
C．图书室着火，用二氧化碳灭火器灭火
D．点燃甲烷前，要先对甲烷进行______
三、简答题
17．某项目小组围绕“家用燃料的变迁与合理使用”展开项目式学习。
(1)小组同学了解到燃料的变迁主要经历了柴草→煤→液化石油气→天然气的阶段。现家用天然气的主要成分是什么？（写化学式）
(2)分析家用燃料的变迁，请你预测未来燃料应具有的特点。（写出一条即可）
18．微型空气质量“检测站”具有成本低、体积较小、能耗低和操作方便等优点。小花儿和小组同学回到学校组装了微型空气质量检测系统（如图）。
二氧化氮/ug 臭氧/ug 一氧化碳/ug
22.0 158.0 3.26
(1)太阳能板工作时进行的能量转化是将太阳能转化为________能，从而使电控箱工作。
(2)微型空气质量“检测站”不同时间显示的数据如表，还需要检测的空气污染物有________（写一种）。
(3)为了保护人类赖以生存的空气，作为学生，我们能做些什么？
19．阅读教材P175，总结实验室制取氢气的原理和实验装置，并分析原因。
四、实验题
20．如图为实验室常用仪器，据图回答下列问题。
(1)写出仪器①的名称：___________。
(2)实验室制取氢气的化学方程式为___________；组装制取并收集干燥氢气的装置，需选择的仪器有___________(填序号)。
(3)用排水法收集的氢气不纯的可能原因是___________(写出1点即可)。
(4)验证氢气具有可燃性时，实验前应进行的操作是___________。
《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 C C D C C D A D B D
题号 11 12
答案 A A
1．C
【详解】煤、石油、天然气属于化石燃料，故选：C。
2．C
【详解】A、天然气主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不是最理想的燃料，不符合题意；
B、乙醇燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不是最理想的燃料，不符合题意；
C、氢气燃烧生成水，对环境无污染，热值高是最理想的燃料， 符合题意；
D、汽油燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化碳排放过多会造成温室效应，一氧化碳、二氧化硫会污染空气，不是最理想的燃料，不符合题意。
故选：C。
3．D
【详解】A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，不能用水润湿容器口，用水润湿橡胶塞容易打滑，难以固定，故A错误；
B、收集气体时，导管一有气体冒出不宜立即收集，因为开始排出的气体是空气，待导管口气泡连续、均匀冒出时再开始收集，故B错误；
C、氢气的密度比空气小，则应将集满气体的集气瓶从水槽中取出，倒放于桌面上，故C错误；
D、该装置为固液常温型发生装置和排水法收集装置的组合，实验室用过氧化氢和二氧化锰混合物制氧，采用固液常温型发生装置，氧气不易溶于水，可采用排水法收集，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A、酒精由生物质制取，不属于化石燃料，该项错误；
B、化石燃料如煤、石油均为混合物，该项错误；
C、石油燃烧产生污染物，综合利用可减少污染并获取多种产品，该项正确；
D、能量来源多样，如太阳能、核能等无需燃烧，该项错误；
故选C。
5．C
【详解】A、压缩天然气（CNG）主要成分是甲烷，燃烧时产生的污染物比汽油或柴油少，因此能减少空气污染，故选项说法正确；
B、石油炼制是通过分馏（物理变化）将原油分离成不同沸点的产品，包括石油气（如液化石油气）、汽油、煤油、柴油等，故选项说法正确；
C、煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量二氧化硫、氮氧化物，而CO2排放过多会加剧温室效应，故选项说法不正确；
D、煤的干馏是在隔绝空气的条件下加热煤，使其分解生成新物质（如焦炭、煤焦油、煤气等），属于化学变化，故选项说法正确。
故选C。
6．D
【详解】A、熄灭酒精灯时用灯帽盖灭，利用了隔绝氧气的灭火原理，说法正确，不符合题意；
B、研制合成新药物为生命健康提供保障，说法正确，不符合题意；
C、使用煤炉时，打开窗户，保持空气流通，防止氧气不足，碳不完全燃烧生成一氧化碳，导致一氧化碳中毒，说法正确，不符合题意；
D、加高炼铁厂烟囱，不能从根本上减少污染性气体排放，则不能减少空气污染，说法错误，符合题意。
故选：D。
7．A
【详解】A、煤属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，符合题意；
B、煤的主要成分是碳，碳具有可燃性，可用作燃料，不符合题意；
C、石油通过分馏可分离出汽油、柴油等不同沸点的产品，不符合题意；
D、天然气的主要成分是CH4，是一种常见的燃料，不符合题意。
故选A。
8．D
【详解】A、积极植树造林，可以改善空气质量，保护环境，不符合题意；
B、践行节约用水，可以保护水资源，不符合题意；
C、坚持绿色出行，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
D、随意丢弃垃圾，会污染环境，应分类回收处理，符合题意。
故选D。
9．B
【详解】A、氢气无毒，说法错误，不符合题意；
B、目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是氢气制取成本高、耗能大，说法正确，符合题意；
C、氢气燃烧放出的热量高于其他燃料，说法错误，不符合题意；
D、氢气燃烧的产物是水，对环境无污染，说法错误，不符合题意。
故选：B。
10．D
【详解】A、氢气燃烧产物是水，无污染，故A不符合题意；
B、氢气可以通过电解水等方法得到，属于可再生能源，故B不符合题意；
C、氢气易燃、密度小，需解决安全储存问题，故C不符合题意；
D、任何能量转化过程都存在损耗（如热能散失），效率无法达到100%，故D符合题意。
故选D。
11．A
【详解】A、火把燃烧放出热量，可将化学能转化为热能，符合题意；
B、煤油灯灯罩的主要作用是形成空气对流，提供充足的氧气，使煤油充分燃烧，不符合题意；
C、白炽灯的灯丝是钨丝，钨的熔点较高，不符合题意；
D、白炽灯泡工作时，电能转化为光能的效率较低，LED灯在工作时比白炽灯更节能，不符合题意。
故选A。
12．A
【详解】 A、氢气作为未来最理想能源的原因是 “燃烧产物为水（无污染）、热值高”，并非因为密度最小，说法错误。
B、化学变化的本质是 “分子分裂为原子，原子重新组合成新分子”，因此氢气和氧气燃烧时，氢分子、氧分子会转化为水分子，分子发生了改变，说法正确。
C、氧化反应是 “物质与氧发生的反应”，氢气与氧气燃烧的过程属于氧化反应，说法正确。
D、分子是保持物质化学性质的最小粒子，因此保持水化学性质的最小粒子是水分子，说法正确。
故选A。
13．(1)混合物
(2) 分子构成不同 氢能(合理即可) 积极参加植树节活动(合理即可)
【详解】（1）空气的主要成分包括氮气（约78%）、氧气（约21%）、稀有气体、二氧化碳等，这些物质没有发生化学反应，只是简单混合，所以空气属于混合物，洁净的空气仍包含多种气体，仍属于混合物；故填：混合物。
（2）①由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒。氧气是由氧分子构成，臭氧是由臭氧分子构成，构成两者的分子不同，则化学性质不同；故填：分子构成不同；
②常见新能源包括太阳能（利用太阳光发电）、风能（利用风力发电）、水能（利用水流发电）等，不产生等污染物，能减少排放；故填：氢能（合理即可）；
③为了提高空气质量，作为中学生在日常生活中能采取的行动有步行、骑自行车、乘坐公共交通、节约用电、不乱烧垃圾、积极参加植树节活动等，故填：积极参加植树节活动(合理即可)。
14．(1)NH4Cl
(2) 化合反应
(3)化学
(4)节约资源（或减少污染等，合理即可）
【详解】（1）废旧干电池填充物有二氧化锰、炭黑、氯化铵等，加水溶解、过滤后，二氧化锰和炭黑在固体A中，氯化铵易溶于水，在液体B中，所以液体B中所含溶质是氯化铵，化学式为NH4Cl。
（2）固体A是二氧化锰和炭黑，充分灼烧时，炭黑（主要成分是碳）与氧气反应生成二氧化碳，化学方程式为；
该反应由两种物质生成一种物质，符合 “多变一” 的特征，属于基本反应类型中的化合反应。
（3）垃圾焚烧发电过程中，垃圾燃烧发生化学反应，将化学能转化为电能。
（4）垃圾回收利用可以将可回收物重新利用，节约资源；也能减少垃圾填埋或焚烧带来的污染等。
15．(1)
(2)能源利用率高（或结构简单、噪声小等）
(3)燃油汽车
(4)短
【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
（2）根据短文内容，纯电动汽车的优点有：能源利用率高、结构简单、噪声小等。
（3）由图1可知，2021~2023年在我国销量占比均逐年下降的动力型汽车是燃油汽车。
（4）对比图2中的两条曲线，可以得出在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加1—SP的电池比添加2—CNT的电池寿命更短。
16． C 验纯
【详解】A、家用电器着火用水浇灭，容易造成触电，应第一时间切断电源，再用干粉或二氧化碳灭火器扑灭，故A错误。
B、在火灾情况下，电梯的供电系统会随时断电，或者是电器线路被烧毁而停电，电梯受热后其桥厢会失控甚至变形而卡住，人在其中很危险，烟雾会向电梯井道内窜，浓烟很容易进入桥厢，最终导致人窒息而亡，所以高层楼房着火，不能迅速乘坐电梯逃离，应走安全通道，故B错误。
C、图书室着火，用二氧化碳灭火器灭火，因为二氧化碳灭火器灭火不留痕迹，能最大程度保护珍贵书籍，C正确。
D、甲烷是可燃性气体，不纯时点燃会爆炸，故点燃甲烷前，要先对甲烷进行验纯；故填：验纯。
故选C。
17．(1)
(2)清洁无污染（或热值高、可再生等）
【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷，化学式为：CH4；
（2）煤的主要成分是碳，煤中还含有硫元素等，煤燃烧会产生二氧化硫等污染物，污染空气，而天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，产生的污染物较少，且由表可知，相同条件下，天然气燃烧放出的热量更多，故结合资料分析，家用燃料从煤变迁到天然气的优点：清洁无污染（或热值高、可再生等）。
18．(1)电
(2)二氧化硫（或可吸入颗粒物等）
(3)积极参加植树造林（合理即可）
【详解】（1）太阳能板工作时进行的能量转化是将太阳能转化为电能；
（2）空气污染物包括：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物等，所以除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有二氧化硫或可吸入颗粒物等；
（3）为了保护人类赖以生存的空气，我们自己可以积极参加植树造林，改善空气质量，或节约用电，节约能源，减少化石燃料的使用，减少污染物的排放。
19．原理：。反应物为固体和液体，反应条件为常温，所以用固液常温型发生装置，氢气密度比空气小，且难溶于水，且与水不反应，可用排水法或向下排空气法收集。
【详解】实验室通常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；
该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以用固液常温型发生装置；氢气密度比空气小，且难溶于水，且与水不反应，可用排水法或向下排空气法收集。
20．(1)集气瓶
(2) Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ①②⑦⑧
(3)集气瓶没有预先装满水或未等气泡连续均匀冒出时就开始收集（合理即可）
(4)验纯
【详解】（1）据图可知，仪器①的名称为：集气瓶；
（2）实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
氢气的发生装置为“固液常温型”，氢气的密度小于空气，收集干燥的氢气应用向下排空气法，需选择的仪器有：①②⑦⑧；
（3）某同学用排水法收集氢气时，若该同学收集的氢气不纯，原因可能是收集气体前集气瓶中未装满水或没有等气泡连续均匀冒出时开始收集；
（4）氢气不纯时遇明火易发生爆炸，故验证氢气的可燃性前应先检验其纯度。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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