7.(4分)2025年6月23日至29日是“全国节能宣传周”,活动主题为“节能增效,焕‘新’引领”,旨在倡导绿色低碳生产生活方式,推广节能新技术、新理念,推动全社会形成节约资源、保护环境的良好风尚。当今社会,人类需要的大部分能量是由化学反应产生的。
(1)化学反应中的热量被广泛应用于日常生活中,请列举一例:
(2)氢燃料电池汽车被视为全球能源技术革命的重要方向,氢燃料电池汽车利用的是氢气和氧气在铂(Pt)的催化作用下发生反应,将
(1)化学反应中的热量被广泛应用于日常生活中,请列举一例:
通过燃料燃烧产生的热量取暖(合理即可)
。(2)氢燃料电池汽车被视为全球能源技术革命的重要方向,氢燃料电池汽车利用的是氢气和氧气在铂(Pt)的催化作用下发生反应,将
化学
能转化为电能。答案
7.(1)通过燃料燃烧产生的热量取暖(合理即可)
(2)化学
(2)化学
解析
【分析】
本题围绕化学反应中的能量变化设置两小问:第(1)问需结合生活实例,列举化学反应放热在日常生活中的应用,只要是利用化学反应放出热量的例子均符合要求;第(2)问需明确氢燃料电池的能量转化形式,燃料电池是将化学反应的化学能转化为电能的装置,据此作答。
【解析】
(1) 化学反应中的放热反应在生活中应用广泛,例如天然气、煤等燃料燃烧释放的热量可用于做饭、取暖,属于合理的应用实例,故答案合理即可。
(2) 氢燃料电池汽车的工作原理是氢气和氧气发生化学反应,将物质中储存的化学能转化为电能,为汽车提供动力,因此此处填化学能。
【答案】
(1) 通过燃料燃烧产生的热量取暖(合理即可);(2) 化学
【知识点】
化学反应中的能量变化、化学能与电能的转化
【点评】
本题结合“全国节能宣传周”的实际情境,考查基础的能量转化知识,贴近生活,难度较低,学生易结合所学知识和生活经验作答。
【难度系数】
0.8
本题围绕化学反应中的能量变化设置两小问:第(1)问需结合生活实例,列举化学反应放热在日常生活中的应用,只要是利用化学反应放出热量的例子均符合要求;第(2)问需明确氢燃料电池的能量转化形式,燃料电池是将化学反应的化学能转化为电能的装置,据此作答。
【解析】
(1) 化学反应中的放热反应在生活中应用广泛,例如天然气、煤等燃料燃烧释放的热量可用于做饭、取暖,属于合理的应用实例,故答案合理即可。
(2) 氢燃料电池汽车的工作原理是氢气和氧气发生化学反应,将物质中储存的化学能转化为电能,为汽车提供动力,因此此处填化学能。
【答案】
(1) 通过燃料燃烧产生的热量取暖(合理即可);(2) 化学
【知识点】
化学反应中的能量变化、化学能与电能的转化
【点评】
本题结合“全国节能宣传周”的实际情境,考查基础的能量转化知识,贴近生活,难度较低,学生易结合所学知识和生活经验作答。
【难度系数】
0.8
三、实验探究题(本大题共1小题,共24分)
8.(24分)某实验小组围绕“白磷”(着火点为$40° \mathrm{C}$)开展了如下探究活动。
[活动一]探究可燃物燃烧的条件及质量变化
Ⅰ.小组同学利用图1、图2所示装置进行实验。

步骤1:在图1试管内装入白磷,夹紧弹簧夹,白磷不燃烧,称量装置的总质量为$m_1$ g;
步骤2:将装置放入$80° \mathrm{C}$热水中(如图2),白磷燃烧。待白磷熄灭,装置冷却至室温后称量,此时装置的总质量为$m_2$ g;
步骤3:将装置再次放入热水中,打开弹簧夹,试管内残留的白磷复燃。
(1)试管中白磷燃烧的现象是
(2)对比步骤1和步骤2的实验现象,说明可燃物燃烧需要的条件之一是
(3)$m_1$、$m_2$的大小关系是$m_1$
[活动二]探究氧气浓度与燃烧剧烈程度的关系
Ⅱ.小组同学在活动一实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,他们推测可能是$\ce{O_2}$不足,于是对实验进行了如图3所示的改进。取5 g白磷装入左侧试管,将温度传感器探头插入试管底部,并将试管在室温环境下放入$80° \mathrm{C}$热水中进行加热,夹紧弹簧夹,将物质M注入右侧试管中,5 s后打开弹簧夹,采集数据绘制得到如图4所示的图像。

(4)若物质M为$\ce{H_2O_2}$溶液,则物质N可能是
(5)根据图4中D点温度比B点高,可获得的实验结论是
8.(24分)某实验小组围绕“白磷”(着火点为$40° \mathrm{C}$)开展了如下探究活动。
[活动一]探究可燃物燃烧的条件及质量变化
Ⅰ.小组同学利用图1、图2所示装置进行实验。
步骤1:在图1试管内装入白磷,夹紧弹簧夹,白磷不燃烧,称量装置的总质量为$m_1$ g;
步骤2:将装置放入$80° \mathrm{C}$热水中(如图2),白磷燃烧。待白磷熄灭,装置冷却至室温后称量,此时装置的总质量为$m_2$ g;
步骤3:将装置再次放入热水中,打开弹簧夹,试管内残留的白磷复燃。
(1)试管中白磷燃烧的现象是
产生大量白烟,放出热量,气球先膨胀后缩小
,该反应的化学方程式为$4\ce{P}+5\ce{O_2}\xlongequal{点燃}2\ce{P_2O_5}$
。(2)对比步骤1和步骤2的实验现象,说明可燃物燃烧需要的条件之一是
温度达到可燃物的着火点
;步骤3中白磷复燃,说明可燃物燃烧需要的条件之一是与氧气(或空气)接触
。(3)$m_1$、$m_2$的大小关系是$m_1$
=
$m_2$(选填“>”“<”或“=”)。[活动二]探究氧气浓度与燃烧剧烈程度的关系
Ⅱ.小组同学在活动一实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,他们推测可能是$\ce{O_2}$不足,于是对实验进行了如图3所示的改进。取5 g白磷装入左侧试管,将温度传感器探头插入试管底部,并将试管在室温环境下放入$80° \mathrm{C}$热水中进行加热,夹紧弹簧夹,将物质M注入右侧试管中,5 s后打开弹簧夹,采集数据绘制得到如图4所示的图像。
(4)若物质M为$\ce{H_2O_2}$溶液,则物质N可能是
二氧化锰(合理即可)
(写一个);注入物质M后右侧试管中发生反应的化学方程式为$2\ce{H_2O_2}\xlongequal{\ce{MnO_2}}2\ce{H_2O}+\ce{O_2}\uparrow$
。(5)根据图4中D点温度比B点高,可获得的实验结论是
氧气浓度越高,燃烧越剧烈
。答案
8.(1)产生大量白烟,放出热量,气球先膨胀后缩小 $4\ce{P}+5\ce{O_2}\xlongequal{点燃}2\ce{P_2O_5}$
(2)温度达到可燃物的着火点 与氧气(或空气)接触
(3)=
(4)二氧化锰(合理即可) $2\ce{H_2O_2}\xlongequal{\ce{MnO_2}}2\ce{H_2O}+\ce{O_2}\uparrow$
(5)氧气浓度越高,燃烧越剧烈
(2)温度达到可燃物的着火点 与氧气(或空气)接触
(3)=
(4)二氧化锰(合理即可) $2\ce{H_2O_2}\xlongequal{\ce{MnO_2}}2\ce{H_2O}+\ce{O_2}\uparrow$
(5)氧气浓度越高,燃烧越剧烈
解析
【分析】
本题围绕白磷燃烧的探究展开,需结合燃烧的条件、质量守恒定律、氧气的制取原理及燃烧剧烈程度的影响因素分析。首先明确燃烧的三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点,三者缺一不可;密闭装置中化学反应遵循质量守恒定律,总质量不变;过氧化氢制氧气需催化剂;燃烧剧烈程度与氧气浓度正相关。解题时需结合实验步骤、装置特点及现象逐一推导。
【解析】
(1)白磷燃烧时产生大量白烟,放出热量,使装置内气体受热膨胀,气球先膨胀;反应消耗氧气,装置内压强减小,气球后缩小。磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$。
(2)步骤1中白磷温度未达着火点,不燃烧;步骤2中白磷温度达80℃(超过着火点40℃),燃烧,对比说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。步骤3打开弹簧夹后,试管内进入氧气,残留白磷复燃,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触。
(3)实验装置为密闭体系,根据质量守恒定律,化学反应前后总质量不变,因此$m_1 = m_2$。
(4)过氧化氢溶液制氧气常用二氧化锰作催化剂,故物质N可为二氧化锰;过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。
(5)图4中D点温度比B点高,说明燃烧更剧烈、放热更多,由此得出结论:氧气浓度越高,燃烧越剧烈。
【答案】
(1) 产生大量白烟,放出热量,气球先膨胀后缩小;$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$
(2) 温度达到可燃物的着火点;与氧气(或空气)接触
(3) =
(4) 二氧化锰(合理即可);$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(5) 氧气浓度越高,燃烧越剧烈
【知识点】
燃烧的条件;质量守恒定律;氧气的制取
【点评】
本题以白磷燃烧为载体,综合考查燃烧条件探究、质量守恒应用、氧气制备及燃烧剧烈程度的影响因素,实验设计严谨,注重对实验现象和原理的分析,是典型的化学实验探究题,需结合所学知识逐一分析实验细节。
【难度系数】
0.5
本题围绕白磷燃烧的探究展开,需结合燃烧的条件、质量守恒定律、氧气的制取原理及燃烧剧烈程度的影响因素分析。首先明确燃烧的三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点,三者缺一不可;密闭装置中化学反应遵循质量守恒定律,总质量不变;过氧化氢制氧气需催化剂;燃烧剧烈程度与氧气浓度正相关。解题时需结合实验步骤、装置特点及现象逐一推导。
【解析】
(1)白磷燃烧时产生大量白烟,放出热量,使装置内气体受热膨胀,气球先膨胀;反应消耗氧气,装置内压强减小,气球后缩小。磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$。
(2)步骤1中白磷温度未达着火点,不燃烧;步骤2中白磷温度达80℃(超过着火点40℃),燃烧,对比说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。步骤3打开弹簧夹后,试管内进入氧气,残留白磷复燃,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触。
(3)实验装置为密闭体系,根据质量守恒定律,化学反应前后总质量不变,因此$m_1 = m_2$。
(4)过氧化氢溶液制氧气常用二氧化锰作催化剂,故物质N可为二氧化锰;过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,化学方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。
(5)图4中D点温度比B点高,说明燃烧更剧烈、放热更多,由此得出结论:氧气浓度越高,燃烧越剧烈。
【答案】
(1) 产生大量白烟,放出热量,气球先膨胀后缩小;$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$
(2) 温度达到可燃物的着火点;与氧气(或空气)接触
(3) =
(4) 二氧化锰(合理即可);$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(5) 氧气浓度越高,燃烧越剧烈
【知识点】
燃烧的条件;质量守恒定律;氧气的制取
【点评】
本题以白磷燃烧为载体,综合考查燃烧条件探究、质量守恒应用、氧气制备及燃烧剧烈程度的影响因素,实验设计严谨,注重对实验现象和原理的分析,是典型的化学实验探究题,需结合所学知识逐一分析实验细节。
【难度系数】
0.5
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