中学化学竞赛试题资源库——化学反应中的能量变化

中学化学竞赛试题资源库——化学反应中的能量变化A组i．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是A氯化钠B固体硝酸铵C固体氢氧化钠D生石灰ii．下列物质加入水中显著地放热的是A固体氢氧化钠B生石灰C无水乙醇D固体硝酸铵iii．下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量热量A①②③B①②④C①③④D②③④iv．为了更好的解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找新能源。以下做法不能提高燃料效率的是A煤的汽化与液化B液体燃料呈雾状喷出C将煤压成煤球使用D将煤粉碎燃烧v．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是A铝片与稀盐酸反应BBa(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C灼热的碳与CO2的反应D甲烷在氧气中的燃烧反应vi．将白磷隔绝空气加热到260℃可转变为红磷。以下说法正确的是A白磷转变为红磷是一个吸热过程B红磷比白磷稳定C白磷转变为红磷需外界提供引发反应的能量D白磷比红磷稳定vii．将1g氢气和4g氧气混合点燃，放出71.45kJ热量，同样条件下1mol氢气在氧气中完全燃烧放出的热量是A71.45kJB142.9kJC571.6kJD285.8kJviii．1977年在印度洋东南部马德里斯的一个海湾里，一阵飓风过后，海面的巨浪上竟燃烧着熊熊大火。海水会燃烧的原因是A时速达280公里的飓风与海水发生剧烈摩擦，产生的巨大热能使水分子分解，引起氢气燃烧B飓风使海水分子运动速度加快，产生的热能使海水中植物燃烧C海面上漂浮的油层被氧化而燃烧D以上叙述都正确ix．凡是能够提供某种形式的能量的物质，或是物质运动，统称为能源。下面是一组有关能源的问题。（1）“能源分类相关图”如右图所示，四组能源选项中，全部符合图中阴影部分的能源是A煤炭、石油、潮汐能B水能、生物能、天然气C太阳能、风能、沼气D地热能、海洋能、核能（2）煤、石油、天然气和生物能作为能源的共同特点是[来源:学,科,网Z,X,X,K]A可再生能源，取之不尽，用之不竭B不可再生能源，用一点，少一点C来自太阳辐射的能量D污染环境的能源（3）煤、石油、天然气和生物能资源的能量形成和转换利用过程基本上是A太阳辐射能→化学能→热能B太阳辐射能→机械能→电能C生物能→电能→化学能→热能D太阳辐射能→机械能→化学能x．关于能源，以下说法中不正确的是A煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能B柴草燃烧时释放的能量是生物能C核能和地热能来自地球自身D潮汐能来源于月球引力做功xi．读下表，完成回答（1）由表分析，是一种理想的燃料。[来源:学&科&网Z&X&X&K]（2）试简述这种理想能源的主要优点。[来源:学.科.网Z.X.X.K]①；③；③。几种常见燃料的热值表燃料主要成分热值（千焦／摩）酒精1367焦炭（C）300天然气（主要是CH4）896氢气286汽油（C8H18为例）5472xii．氦能源是21世纪极其具发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。请在下图的两个空格中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氦能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）。从能量转换的角度看，过程Ⅱ主要是能转化为能。xiii．关心父母是青少年的美德。学生小王为他患糖尿病的父母制作了一口食谱，为评伦该食普，他获得了下列资料。请阅读资料回答下列问题。糖尿病原菌的致病原因之一是胰岛素缺乏。主要表现为积糖增高，合理的饮食是治疗糖尿病的基础，肥胖者要限制热量，减轻体重；消瘦者要有足够的热量以恢复理想的体重。饮食中碳水化合物所提供的热量不要高于总热量的55～60%，胆固醇每日摄入量要低于300mg，糖的食用要用节制。（资料来源：《中国大百科全书》）专家对该类病人每日主要营养成分的推荐摄入量和右图食谱的实测数据见下表。专家推荐摄入量右图食谱实测数据蛋白质（g）9380脂肪（g）7050碳水化合物（g）330[来源:学&科&网]450总热量（kJ）985110910（1）已知每克蛋白质、脂肪、碳水化合物分别产生17kJ、38kJ、17kJ热量；该食谱中蛋白质、脂肪和碳水化合物所提供的热量占总热量的百分比分别是：、____和。（2）通过对上题数据的分析，小王得到的结论是。（3）如果要对该食谱进行较为全面的分析。还需要的数据有。（4）小王对食谱的评价过程包括，和得出结论等三个环节。xiv．为了降低汽车尾气对大气的污染，北京市有关部门拟用甲醇替代液化石油气作为公交车的燃料。（1）甲醇作为汽车燃料的好处是（2）1g甲醇在25℃时完全燃烧生成液态水时可放热24.2kJ，据此写出甲醇燃烧生成100℃二氧化碳气体和水蒸气的热化学方程式（已知：水的比热是4.18J/g·℃，液化热为2253J/g，假设100℃时水完全汽化，忽略CO2吸热）（3）假设1小时燃烧甲醇4.2kg，其热效率为50％，若汽车的平均速率为36km/h。估算其牵引力为（热量按上题中热化学方程式计算）xv．某地区久旱不雨，气象部门预测该地区某日12km上空有浓重的降水云气通过。该地区拟用单级小火箭发射某种物质进行人工降雨。火箭的主要燃料是“偏二甲肼”，已知该化合物由C、H、N三种元素组成，WC＝40％，WH＝13.33％，其分子量为60。通过结构分析可知，该物质分子中有一个氮原子以存在，且不与H原子直接相连。燃料的氧化剂是N2O4，燃烧产物只有CO2、H2O、N2，5.00g“偏二甲肼”完全燃烧时可放出212.5kJ热量。当火箭上升到10km时燃料耗尽，剩余部分的质量为30kg，它继续上升到降水云气层后爆炸，设空气的阻力恒为质量的0.05倍。（1）试列举2种可用作人工降雨的化学物质。（2）写出燃料燃烧的热化学方程式（有机物用结构简式表示）。（3）假设燃料燃烧放出的热量有1/4转化为火箭在10km时的机械能，求所需“偏二甲胼”的质量。xvi．“神舟”五号飞船使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼作推进剂。已知偏二甲肼由C、H、N三种元素组成，已知该化合物的相对分子质量为60，其中含碳40%，含氢13.3%，其余是氮。该分子中有一个氮原子是以存在，且不与H原子直接相连。燃料的氧化剂是液态N2O4，燃烧产物只有CO2、H2O（g）、N2；5.00g“偏二甲肼”完全燃烧可放出212.5kJ热量。（1）“偏二甲肼”的分子式为；（2）写出“偏二甲肼”的结构简式；（3）写出燃料燃烧的热化学方程式。xvii．质量m＝1.20g的某气体，其分子由碳和氢两种元素的原子组成，含有N＝4.50×1022”个分子。又测得1mol该气体完全燃烧（生成液态的水）能放出890kJ的能量。[来源:学.科.网Z.X.X.K]（1）写出该气体的化学式，并写出其完全燃烧的热化学方程式。（2）1.20g该气体完全燃烧放出的热量的一半能使500g、20℃的水的温度升高多少摄氏度？[已知水的比热容c（H2O）＝4.20×103J/(kg·℃)]xviii．某石油液化气由丙烷和丁烷组成，其质量分数分别为80％和20％。它们燃烧的热化学方程式分别为：C3H8（g）＋5O2（g）→3CO2（g）＋4H2O（g）＋2200kJ2C4H10＋13O2（g）→8CO2（g）＋10H2（g）＋5800kJ有一质量为0.80kg、容积为4.0L的铝壶，将一壶20℃的水烧开需消耗液化石油气0.056kg。试计算该燃料的利用率。已知：水的比热为4.2UkJ/(kg·℃)；铝的比热为0.88kJ/(kg·℃)。xix．有一定质量的C，将其完全燃烧用来加热200g温度为8℃的水，已知燃烧放出的热有40％都被水吸收，加热后在不损失热量的情况下，立即将加热后的水与300g0℃的冰投入量热器做测冰的熔解热的实验，最终的混合温度为18℃，已知水的比热为.4.2×103J/（kg·K），冰的熔解热为3.4×105J／kg，C燃烧的热化学方程式为：C＋O2＝CO2＋399240（J）；问：完全燃烧的C为多少克？xx．在室温和充分搅拌的条件下，将不同体积的盐酸和氢氧化钠溶液混合。记下各混合物所达到的最高温度，结果如下表。盐酸的体积／mL51015202530[来源:Zxxk.Com]354045氢氧化钠溶液的体积／mL45403530252015105最高温度／T22.424.426.628.828.626.825.023.421.6（1）绘出最高温度与盐酸体积的关系图。（2）写出反应的化学方程式。（3）为使温度上升至最大可能的数值，要将多少体积的盐酸和氢氧化钠溶液混合？（4）为得到刚好中性的溶液，要将多少体积的盐酸和氢氧化钠溶液相混合？（5）把10mL盐酸和40mL氢氧化钠溶液相互混合，所得溶液中有哪些离子存在？B组xxi．能源是当今社会发展的三大支柱之一，是制约国民经济发展的瓶颈。有专家提出：如果对燃料燃烧产物如CO2、H2O，N2等利用太阳能让它们重新组合，使之能够实现（如右图），那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为A化学能B热能C生物能D电能[来源:Z_xx_k.Com]xxii．把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水（为使水容易观察，预先染成红色）如右图所示，则加入的物质可能是①NaOH固体②18mol/LH2SO4溶液③NH4NO3晶体④Na2O2固体⑤生石灰A①②④⑤B①②③C②③⑤D③④⑤xxiii．在烧杯甲中放入20gNa2O2，在烧杯乙中放入20g氢氧化钡与氯化铵的混合物，分别加入20mL水，充分搅拌，使它们溶解，然后把盛有少量乙醚液体的试管浸入烧杯甲的溶液中，用明火接近试管口，能产生黄色火焰，再把此试管浸入烧杯乙的溶液中，发现黄色火焰由长变短，直至熄灭．与上述两实验有联系的是①乙醚着火点低②Na2O2溶于水能放出大量的热③氢氧化钡与氯化铵混合能吸收大量热④乙醚的沸点较低A①②③B①③④C②③④D①②③④[来源:Z+xx+k.Com]xxiv．下列变化过程中，是吸热反应的是AH＋H→H2BH＋Cl→HClCI2→I＋IDS＋O2→SO2xxv．从手册上查得：H－H、Cl－Cl和H－Cl的键能分别为436、243和431kJ·mol－1，请用此数据估计，由Cl2、H2生成1molH－Cl时的热效应A放热183kJ·mol－1B放热91.5kJ·mol－1C吸热183kJ·mol－1D吸热91.5kJ·mol－1xxvi．用键能可以估算反应热，当以键能来估算反应热时，下列方程式符合要求的是ACH3COOH（l）＋C2H5OH（l）＝CH3COOC2H5（l）＋H2OBC（石墨）十O2＝CO2↑（g）CCaCO3（s）＋2HCl（aq）＝CaCl2十CO2↑（g）十H2O（l）DCO（g）十1/2O2＝CO2（g）xxvii．在烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应，大约需要117kJ/mol～125kJ/mol的热量，但1，3－环己二烯失去2个氢原子形成苯是放热反应，反应热是23.4kJ/mol，这表明A苯比1，3－环己二烯稳定B苯加氢生成环己烷是吸热反应C1，3－环己二烯比苯稳定D1，3－环己二烯加氢是吸热反应xxviii．在绿色植物光合作用中，每放出1个氧分子要吸收2.29×10－21kJ的能量，每放出1molO2，植物能储存469kJ/mol的能量，绿色植物的能量转换效率是A37%B34%C29%D40%xxix．氢氧化铝和氢氧化镁的分解温度分别是200℃～300℃和340℃～490℃，与聚乙烯的分解温度比较接近。将上述两种氢氧化物添加于聚乙烯制品中，可以起到阻燃作用（遇火难以燃烧）原理是。xxx．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O（96g）、NH4NO3（50g）、(NH4)2SO4（40g）、NaHSO4（40g）。需要时用手搓合致冷，并能维持2～3h，说出致冷并能维持较长时间的原因。xxxi．肼（N2