常见能量的转化及运用知识点题库

保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题．为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：

过程I可用如下反应表示：

①2CO₂2CO+O₂

②2H₂O2H₂+O₂

③2N₂+6H₂O4NH₃+3O₂

④2CO₂+4H₂O2CH₃OH+3O₂

⑤2CO+4H₂O 　2CH₄　+3O₂

请回答下列问题：

（1）过程I的能量转化形式为：能转化为能．

（2）请完成第⑤个反应的化学方程式

（3）上述转化过程中，△H₁和△H₂的关系是

（4）断裂1mol化学键所需的能量见表：

共价键

H﹣N

H﹣O

N≡N

O=O

断裂1mol化学键所需

能量/kJ•mol^﹣1

393

460

941

499

常温下，N₂和H₂O反应生成NH₃的热化学方程式为

填写下表：

化学反应	能量转化形式
①CH₄+2O₂CO₂+2H₂O	由能转化为热能
②Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O	由能转化为能
③CaCO₃Ca+CO₂↑	由能转化为能
④6nH₂O+6nCO₂（C₆H₁₂O₆）_n+6nO₂	由能转化为能

汽车已经成为重要的交通工具，其主要以石油的加工产品汽油为燃料，但其排放的尾气是空气的主要污染物之一．已知汽车尾气中的主要污染物有：SO₂、NOx、CO和C等．请回答下列有关问题：

（1）假设汽油的主要成分是丁烷（C₄H₁₀），当Imol气态丁烷完全燃烧并生成CO₂和液态水时，放出的热量为2900kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：，汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力，这一过程中能量的转化是由能转化为，最终转化为机械能．
（2）目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理，此方法能将汽车尾气中的有毒气体转化为参与大气循环的气体，请写出在催化剂作用下NO₂与CO反应的化学方程式．

为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想如图所示．下列说法不正确的是（）

A . H₂O的分解反应是吸热反应 B . 过程①是太阳能转换成化学能 C . 过程②是化学能转换为电能 D . 氢气不易贮存和运输，无开发利用价值

化学与生活、社会密切相关．下列说法正确的是（）

A . 金属材料都是导体，非金属材料都是绝缘体 B . 硅材料广泛用于光纤通讯 C . 绿色食品是不含任何化学物质的食品 D . 利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境

下列关于化学反应的能量变化说法正确的是（）

A . 任何化学反应都伴随能量变化 B . 氧化还原反应一定是吸热反应 C . 化学反应过程中的能量变化都是热量变化 D . 化学键断裂放出能量，化学键形成吸收能量

铈元素（Ce）是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见价态有+3、+4，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。

（1）雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce⁴⁺的溶液吸收。当生成NO₂^－、NO₃^－的物质的量之比为1:1时，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
（2）采用电解法可将上述吸收液中的NO₂^—转化为无毒物质，同时再生Ce⁴⁺ ，其原理如右图所示。
①Ce⁴⁺从电解槽的口流出。（填字母序号）
②每消耗1 mol NO₂^－，阴极区H⁺减少mol。
（3）铈元素在自然中主要以氟碳铈矿的形式存在，主要化学成分为CeFCO₃ ，工业上利用氟碳铈矿提取CeCl₃的一种工艺流程如下：
①焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为。
②酸浸过程中可能会逸出一种污染性气体，这种气体是。用稀硫酸和H₂O₂替换盐酸可以避免产生这种气体，此时，酸浸过程中CeO₂与H₂O₂之间所发生反应的离子方程式为。
③已知K_sp[Ce(BF₄)₃]＝a、K_sp[KBF₄]＝b ，则反应Ce(BF₄)₃(s)+3K⁺(aq)⇌3KBF₄(s)+Ce³⁺(aq)平衡常数为。
④加热CeCl₃·6H₂O和NH₄Cl的固体混合物可得到无水CeCl₃ ，其中NH₄Cl的作用是。

下列设备工作时能将电能转化为化学能的是（）

A . 硅太阳能电池

B . 钠冶炼槽

C . 太阳能集热器

D . 氢氧燃料电池

一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并己加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择（）

A . 硫酸与水 B . 氯化钠与水 C . 熟石灰与水 D . 生石灰与水

中国化学家研究的一种新型复合光催化剂碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C₃N₄)纳米复合物可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是( )

A . C₃N₄中C的化合价为-4 B . 反应的两个阶段转移电子数相等 C . 阶段Ⅱ中，H₂O₂既是氧化剂，又是还原剂 D . 通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化

利用二氧化铈(CeO₂)在太阳能的作用下将H₂O、CO₂转变成H₂、CO。其过程如下：mCeO₂ $\text{[math]}$ (m-x)CeO·xCe+xO₂、(m-x)CeO₂·xCe+xH₂O+xCO₂ $\text{[math]}$ mCeO₂+xH₂+xCO。下列说法不正确的是（）

A . CeO₂·xCe是该反应的催化剂 B . 该过程中CeO₂没有消耗 C . 该过程实现了太阳能向化学能的转化 D . O₂在第一个反应中作氧化产物

科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下。

图片_x0020_978845774

下列说法不正确的是（）

A . CO₂含有极性共价键 B . 上述过程表示CO和O生成CO₂ C . 上述过程中CO断键形成C和O D . 从状态Ⅰ到状态Ⅲ，有能量放出

下列有关化学反应的热现象的说法正确的是（）

A . 化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B . 化学反应发生过程中一定有能量变化 C . 能量变化必然伴随化学变化的发生 D . 化学反应中能量的变化量与参加反应的物质的物质的量无关

下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是（）

A . 锌锰碱性电池

B . 硅太阳能电池

C . 铅蓄电池

D . 银锌纽扣电池

化学与能源息息相关。下列说法不正确的是（）

A . 煤的干馏和石油的裂化都属于化学变化 B . 风能、电能、地热能等都属于一次能源 C . 推广新能源汽车有助于减少NOx的产生 D . 光合作用是将太阳能转变为化学能的过程

综合考虑焓变ΔH、熵变ΔS与温度T可判断反应的方向，当ΔG-ΔH-T·ΔS<0时，反应能自发进行。已知硝酸铵易溶于水，常温下溶解时体系温度降低。则常温下该过程中ΔG、ΔH、ΔS的符号依次是（）

A . -、+、- B . -、+、+ C . +、+、+ D . +、+、-

下列设备工作时，主要将化学能转化为热能的是（）

A . 家用燃气灶

B . 锌锰干电池

C . 锂离子电池

D . 硅太阳能电池

硫酸是重要的化工原料，工业上由硫或硫铁矿通过反应可得 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 催化氧化生成 $\text{[math]}$ ，再用浓硫酸吸收 $\text{[math]}$ 得发烟硫酸( $\text{[math]}$ )，发烟硫酸与水反应可得硫酸。“热化学硫碘循环分解水”是一种利用硫酸、碘等来获取氢能源方法。以太阳能为热源，“热化学硫碘循环分解水”的反应过程如下：

反应1： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应2： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应3： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

下列说法错误的是（）

A . 该过程实现了将太阳能转化为化学能 B . 该条件下反应3能自发进行，其 $\text{[math]}$ C . 升高温度可使上述三个反应的化学平衡常数都增大 D . 热化学硫碘循环分解水的总反应为 $\text{[math]}$

回答下列问题。

（1）结合钠与水的反应观象，从能量变化的角度看，钠与水的反应属于反应。
（2）以硫酸铜为电解质溶液的银锌原电池中。银片上观察到的现象是；锌电极的反应式为，溶液中 $\text{[math]}$ 向极移动。
（3）将一定量的A气体和B气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生反应； $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，反应2min后测得C的浓度为0.6mol/L。
①用物质B表示的平均反应速率为 $\text{[math]}$ 。
②其他条件不变时，再通入2molA气体，该反应的正反应速率将(填“增大”“不变”或“减小”)。

下列设备工作时，可将化学能直接转化为热能的是（）

A	B	C	D

硅太阳能电池	磷酸铁锂电池	燃气灶	风力发电机

A . A B . B C . C D . D

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