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4.2化学反应中的能量变化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．生活燃料的变迁经历了“木柴→煤→液化石油气→天然气”等过程。下列说法正确的是
A．能量转化：植物进行光合作用时，化学能转化为光能
B．科学方法：把煤块制成蜂窝煤，可以增大可燃物与氧气的接触面积，从而提高燃烧效率
C．化学观念：上述燃料均含存碳元素，完全燃烧后均能生成空气污染物二氧化碳
D．科学思维：上述燃料燃烧时均有发光、放热现象，所以有发光、放热现象的一定是燃烧
2．2025年3月，西安高新区某化工厂采用新型催化工艺将转化为石膏，既减少酸雨风险又实现资源化利用。选择该工艺的首要依据是
A．最大限度降低生产成本 B．完全消除硫元素污染
C．平衡经济效益与环境效益 D．优先采用国际最新技术
3．2025年4月22日是第56个世界地球日，主题是“我们的能源，我们的地球”。下列有关说法错误的是
A．倡导绿色生活与可再生能源技术的创新和应用
B．全民参与、社会共治的方式应对塑料污染问题
C．城市地标建筑经常开展灯光秀共同庆祝各种节日
D．参与“旧物改造”手工活动，推广家庭节能技巧
4．2025年央视春晚的《秧BOT》节目中，人形机器人“福兮”完成了复杂的扭秧歌表演，这一表演体现了科技与文化的深度融合。在机器人制造过程中涉及化学变化的是
A．机器人外壳的喷涂上色
B．机器人电池内部的化学物质在充放电时发生反应并产生电能
C．机器人电路板的组装
D．机器人动作程序的编写
5．化学观念是认识物质及其变化的基础。下列说法不正确的是
A．物质是由元素组成的 B．化学变化伴随着能量变化
C．物质是具有多样性的 D．物质都是由分子构成的
6．“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了环保无污染的高能燃料。该燃料最有可能是
A．石油 B．液氧 C．液氢 D．天然气
7．人类需要的能量可以由化学反应产生。下列过程中，利用了化学反应产生能量的是
A．火箭发射 B．风力发电
C．太阳能发电 D．水力发电
8．关于能量和能源方面，下列说法不正确的是
A．风能属于可再生能源
B．太阳能、地热能属于新能源
C．煤、石油、天然气都是不可再生能源
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
9．下列有关说法错误的是
A．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化
B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．物质燃烧时向外释放热量，属于放热反应
D．加油站、面粉加工厂须严禁烟火
10．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
11．推理是化学学习过程中常用的思维方法。下列推理正确的是
A．单质中只含有一种元素，则由一种元素组成的物质一定是单质
B．分子、原子均可以构成物质，则物质都是由分子和原子构成的
C．化学反应常伴随着能量的变化，则有能量变化的一定是化学反应
D．点燃氢气前需要检验纯度，则点燃可燃性气体前都要检验纯度
12．逻辑推理是学习化学常用的思维方法。下列推理正确的是
A．鱼儿能在水中呼吸，说明氧气易溶于水
B．化学变化常伴随能量的改变，有能量改变的变化一定是化学变化
C．催化剂在反应前后质量不变，反应前后质量不变的物质一定是催化剂
D．物质与氧气发生的反应属于氧化反应，所以木炭在空气中燃烧的反应属于氧化反应
二、填空题
13．物质有变化
Ⅰ．根据物质变化的特征将下列变化进行分类：
A．钢铁生锈；B．食物腐烂；C．电灯通电发光；D．水加热变为水蒸气；E．木材燃烧；F．玻璃破裂；H．咬碎食物；I．消化食物；J．车胎爆炸；K．火药爆炸；L．食盐溶于水；M．加热蔗糖变黑；N．铁铸成锅
(1)属于化学变化的是___________，属于物理变化的是___________。你的分类依据是___________。
(2)在物质的变化过程中同时还伴随着___________的变化，通常表现为___________、___________、___________的释放或吸收。
Ⅱ．化学反应的过程，可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等能量释放的过程，或者是热能等能量转化为物质内部的能量而被“贮存”起来的过程。一定条件下，如果参加反应的反应物所具有的能量高于生成物所具有的能量，该反应将向环境中释放能量。
请你根据以上信息回答下列问题：
(3)镁条燃烧时，反应物包含的能量可转化为___________、___________(写两种)。
(4)根据能量守恒原理，在通常情况下，镁条燃烧时，参加反应的金属镁和氧气所具有的能量比生成的氧化镁所具有的能量之和___________(填“高”或“低”)，理由是___________。
(5)物理变化过程中往往也伴随着能量的变化，举一个从环境中吸收热能的物理变化的例子：___________。
14．轻质碳酸钙具有良好的性能，某工厂照以下流程制备轻质碳酸钙（杂质不参与反应）
(1)煅烧石灰石前先将其粉碎的目的是______。
(2)浆池中发生的化学反应是______反应（填“吸热”或“放热”反应）。
(3)碳化塔中发生反应的化学方程式______。
(4)下列说法正确的是______（填序号）。
a．若每一环节都认为反应完全进行，则原料中的质量和最终产物中的质量相等。
b．在浆池的生产流程中存在过滤的操作。
c．该流程中可循环使用的物质只有。
15．锂是当前发现的最轻的金属，室温下金属锂的密度为0.534 g/cm3，可浮在液体石蜡表面。锂的硬度小，暴露在空气中很容易与氧气反应，存放在固体石蜡中。它遇水也能反应，生成氢氧化锂和氢气，且放出大量热。锂元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图1所示。
在储能领域，20世纪以来锂电池储能技术不断革新。生产磷酸亚铁锂(LiFePO4)锂离子电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降，研究结果如图2所示。作为21世纪的能源金属，锂在产能和节能等诸多领域也有重要应用。
(1)锂能浮在液体石蜡的表面，说明锂的密度比液体石蜡___________(填“大”“小”或“相等”)。
(2)锂原子在化学反应中容易失去电子，锂原子的相对原子质量为___________。
(3)由图2可知：电池材料中添加石墨烯含量为___________时(填含量百分数)，磷酸亚铁锂锂离子电池性能最优越。
(4)锂离子电池可用作电动自行车的电源，在放电过程中，电池内部发生化学反应，将___________能转化为电能。
三、简答题
16．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？
《4.2化学反应中的能量变化》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C B D C A D B B
题号 11 12
答案 D D
1．B
【详解】A、植物进行光合作用时，是将光能转化为化学能，而不是化学能转化为光能，故A选项不符合题意；
B、把煤块制成蜂窝煤，能够增大可燃物与氧气的接触面积，使煤燃烧更充分，从而提高燃烧效率，故B选项符合题意；
C、二氧化碳是大气成分之一，虽然会导致温室效应，但它不属于空气污染物，故C选项不符合题意；
D、有发光、放热现象的不一定是燃烧，例如灯泡通电时也会发光、放热，但这不是燃烧，故D选项不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A、最大限度降低生产成本：题干未提及成本问题，且新型工艺可能涉及较高研发成本，故不是首要依据，不符合题意；
B、完全消除硫元素污染：工艺仅将硫元素转化为无害的石膏形式，但硫元素未被消除（石膏中仍含硫），只是被固定和利用，污染风险降低但未完全消除，不符合题意；
C、题干中明确提到“既减少酸雨风险又实现资源化利用”，这直接体现了该工艺在保护环境的同时创造经济价值，因此选择的首要依据是平衡经济效益与环境效益，符合题意；
D、优先采用国际最新技术：题干提到“新型催化工艺”，但未强调技术新颖性是选择依据，重点在于环境与经济效益的平衡，不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】A、倡导绿色生活与可再生能源技术的创新和应用，有助于减少对传统化石能源的依赖，降低碳排放，保护地球环境，该选项正确；
B、塑料污染问题严峻，全民参与、社会共治能从生产、使用、回收等多环节应对，减少塑料污染，该选项正确；
C、城市地标建筑经常开展灯光秀会消耗大量电能，不符合节约能源、保护环境的理念，该选项错误；
D、参与 “旧物改造” 手工活动可实现资源再利用，推广家庭节能技巧能减少能源消耗，有利于资源节约和环境保护，该选项正确。
故选C。
4．B
【详解】A、机器人外壳的喷涂上色过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
B、电池充放电过程中，内部的化学物质发生反应，生成新物质，并伴随电能释放，属于化学变化，符合题意；
C、机器人电路板的组装过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
D、机器人动作程序的编写过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
故选B。
5．D
【详解】A、物质由元素组成，不符合题意；
B、化学变化常伴随能量变化，不符合题意；
C、物质种类多样，不符合题意；
D、物质可由分子、原子或离子构成，如铁由原子构成、氯化钠由离子构成，符合题意；
故选D。
6．C
【详解】A、石油燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫等污染物，该选项错误；
B、液氧是助燃剂，不是燃料，该选项错误；
C、液氢具有燃烧热值高的特点，相同质量的燃料燃烧，液氢放出的热量多。而且液氢燃烧后的产物是水，对环境无污染，该选项正确；
D、天然气的主要成分是甲烷，完全燃烧会产生二氧化碳和水，不完全燃烧会产生一氧化碳和碳单质，虽然相对石油等污染较小，但也不是完全无污染，且其能量密度等方面也不如液氢适合作为航天火箭的高能燃料，该选项错误。
故选C。
7．A
【详解】A、火箭发射，是燃料发生燃烧，有新物质生成，放出大量热，属于化学变化，是化学反应产生能量，故选项符合题意；
B、风力发电，是利用风力使轮子转动做功发电，利用风能转化为电能，只是能量的转变，没有新物质生成，属于物理方法获得能量，故选项不符合题意；
C、太阳能发电，是太阳能转化为电能，只是能量的转变，无新物质生成，属于物理方法获得能量，故选项不符合题意；
D、水力发电，是水能转化为电能，只是能量的转变，无新物质生成，属于物理方法获得能量，故选项不符合题意。
故选A。
8．D
【详解】A、风能属于可再生能源，故选项说法正确；
B、太阳能、地热能均属于新能源，故选项说法正确；
C、煤、石油、天然气都是不可再生能源，故选项说法正确；
D、人类利用的能量不一定是通过化学反应获得的，如风力发电，故选项说法不正确；
故选D。
9．B
【详解】A、化学反应常伴随能量变化，在初中化学中，这种变化最常见的形式是热量变化，例如放热反应（如燃烧）释放热量，吸热反应（如碳酸钙分解）吸收热量。因此，A选项正确。
B、燃烧反应确实放出热量，但并非只有燃烧反应才能放热。其他反应如中和反应（酸和碱反应，如盐酸与氢氧化钠反应生成水和盐时放热）、金属与酸反应（如锌与稀硫酸反应生成氢气时放热）也属于放热反应。因此，B选项错误。
C、燃烧是一种剧烈的氧化反应，过程中释放热量，符合放热反应的定义（反应中向环境释放热量）。因此，C选项正确。
D、加油站有易燃的汽油蒸气，面粉加工厂有易燃的面粉粉尘，这些物质遇到火源可能引发爆炸或火灾。因此，D选项正确。
故选B。
10．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。
11．D
【详解】A、由一种元素组成的物质可能是混合物（如氧气和臭氧混合），不一定是单质，选项错误；
B、物质还可由离子构成（如氯化钠），选项错误；
C、能量变化也可能由物理变化引起（如灯泡通电发光放热），选项错误；
D、可燃性气体与空气或氧气混合，点燃可能发生爆炸，则点燃可燃性气体前都需要检验纯度，防止爆炸，选项正确；
故选D。
12．D
【详解】A、鱼儿能在水中呼吸，说明水中含有氧气，氧气不易溶于水，该选项推理不正确；
B、化学变化常伴随能量的改变，但有些物理变化也会伴随能量的变化，如摩擦生热，则有能量改变的变化不一定是化学变化，该选项推理不正确；
C、催化剂是指能改变反应速率，但反应前后质量和化学性质不变，则反应前后质量不变的物质不一定为催化剂，该选项推理不正确；
D、物质与氧气的反应属于氧化反应，木炭燃烧的反应为与氧气的反应，属于氧化反应，该选项推理正确。
故选D。
13．(1) ABEIKM CDFHJLN 是否生成新物质
(2) 能量 发光 放电 热量
(3) 热能 光能
(4) 高 燃烧反应放热，反应物总能量 > 生成物总能量
(5)冰融化成水
【详解】（1）化学变化：A、钢铁生锈：铁与氧气反应生成铁锈（主要成分是氧化铁），新物质生成；B、食物腐烂：有机物分解，生成新物质（如细菌作用产生腐败产物）E、 木材燃烧：木材与氧气反应生成二氧化碳等新物质；I、消化食物：在体内发生化学分解（如淀粉分解为葡萄糖），生成新物质；K、火药爆炸：剧烈反应生成气体等新物质；M、加热蔗糖变黑：蔗糖碳化生成碳等新物质；
物理变化：C、灯通电发光：电能转化为光能和热能，灯丝未生成新物质；D、水加热变为水蒸气：水从液态变气态，状态改变，无新物质生成；F、 玻璃破裂：形状改变，无新物质生成；H、咬碎食物：机械破碎，无新物质生成；J、车胎爆炸：气体膨胀导致形状变化，无新物质生成； L、食盐溶于水：形成溶液，无新物质生成；N. 铁铸成锅：形状改变，无新物质生成；
化学变化和物理变化的区别是是否生成新物质；
（2）物质变化过程中伴随“能量”的变化，因为能量守恒是基本规律，变化时能量会转化或转移，能量通常表现为发光（光能）、放电（电能），热量的释放或吸收；
（3）镁燃烧时明显放热和发光，故镁条燃烧时，反应物包含的能量可转化为光能、热能；
（4）一定条件下，如果参加反应的反应物所具有的能量高于生成物所具有的能量，该化学反应将向环境中释放能量。镁燃烧时向环境释放热能和光能，属于放热反应，反应物能量高于生成物能量时释放能量，故反应物总能量 > 生成物总能量；
（5）冰融化时，从环境吸收热量，使固态水变为液态水，无新物质生成，是典型物理变化。（合理即可）
14．(1)增大接触面积，使反应更加充分
(2)放热
(3)
(4)ab
【详解】（1）煅烧石灰石前先将其粉碎能增大接触面积，加快反应速率，使反应更加充分；
（2）由图可知，浆池中发生的反应为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，此反应过程中放热；
（3）由图可知，碳化塔中发生反应为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，方程式为：；
（4）a．该过程中，石灰窑中发生的反应为：，浆池中发生的反应为：，碳化塔中发生的反应为：；由方程式可知，若每一环节都认为反应完全进行，则原料中CaCO3的质量和最终产物中的CaCO3质量相等，选项正确；
b．在浆池的生产流程中需要将氢氧化钙溶液与废渣进行分离，需要用到过滤，选项正确；
c．由图可知，该流程中可循环使用的物质有水和二氧化碳，选项错误；
故选ab。
15．(1)小
(2)6.94
(3)4%
(4)化学
【详解】（1）物体能浮在液体表面，说明其密度比该液体小，因此锂的密度比液体石蜡小。
（2）元素周期表信息示意图正下方的数字表示相对原子质量，从图1的元素周期表信息可知，锂原子的相对原子质量为6.94。
（3）图2显示，当石墨烯含量为4%时，LiFePO4粉末电阻（纵坐标）达到最低值，综合表现最优。
（4）锂离子电池放电时，通过内部化学反应将化学能转化为电能。
16．(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。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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