2024年中考化学专题训练——化学方程式的有关计算

2024年中考化学专题训练——化学方程式的有关计算 一、选择题 1．甲烷和水反应制水煤气(混合气体)，其反应的微观示意图如下图所示： 根据以上微观示意图得出的结论中，正确的是 A．该反应属于分解反应 B．该反应中的四种物质都由分子构成 C．反应前后各物质总质量不变，原子种类改变 D．生成的一氧化碳和氢气的质量比为14:1 2．2023年我国首次实现了固态储氢。氢能是公认的高热值清洁能源，水煤气变换反应是化石资源制氢气过程中的重要反应之一，反应的微观示意图如图所示，下列叙述正确的是 A．生成物丁是由分子构成的 B．参加反应的甲、乙的质量比为1∶1 C．该反应属于置换反应 D．反应前后分子的种类不变 3．天宫空间站中采用催化剂净化CO2和H2，微观反应过程如图。下列说法正确的是 A．反应前后分子数目不变 B．反应前后元素种类改变 C．参与反应的CO2和H2质量比为11:2 D．反应生成的两种分子个数比为1:1 4．空气中的氮气可合成氨气，其微观反应示意图如下图所示。下列说法正确的是 A．反应前后分子的种类未变 B．反应前后氧化物共2种 C．氨气和氧气的质量比为17:24 D．氮气和水的分子个数比为 1:1 5．“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。某化学反应的微观示意图如图所示，下列说法不正确的是： A．该反应能获取清洁能源，延缓温室效应 B．反应中，两种反应物的质量比是1:2 C．反应前后催化剂的质量和化学性质都不变 D．反应前后原子数目、分子数目都不变 6．空气是宝贵的自然资源，淀粉是人类赖以生存的“面包”，我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成，其中一步关键反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是 A．该反应共涉及三种氧化物 B．该反应为置换反应 C．该反应中甲和丁的质量比为28∶32 D．该研究有利于保护环境，缓解粮食危机 7．中国空间站生命保障系统中二氧化碳的处理核心是萨巴蒂尔反应，在400℃和金属镍作催化剂的条件下，其反应的微观示意图如图所示。下列说法中正确的是 A．该反应生成三种分子 B．该反应属于置换反应 C．催化剂不断减少 D．参加反应的CO2和H2的质量比是11：2 8．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。一种处理H2S并回收S的工艺如图所示。下列说法不正确的是 A．①中发生的是复分解反应 B．反应②为：CuS+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2+S C．整个过程中不需要补充CuCl2、FeCl2 D．回收17kgH2S至少要消耗4kgO2 9．t1时刻，在密闭容器内投入SO2、O2、SO3、V2O5(五氧化二钒)四种物质，一定条件下发生化合反应，在不同时刻测得容器内各物质的质量如表所示，下列说法正确的是 甲 乙 丙 丁 t1 80g 5g 100g 12g t2 a 55g 60g b t3 c d 40g f A．丙是O2，丁是V2O5 B．t3时，共生成80g乙 C．a=70g，c=65g D．该化合反应过程中，丁未起任何作用 10．氢能是最理想的能源。如图是制取与贮存氢气的一种方法。下列说法正确的是 资料：①Mg2Cu是一种贮氢合金，吸氢后生成MgH2和MgCu2合金； ②MgH2和HCl反应的化学方程式为MgH2+2HCl= MgCl2+2H2↑ A．ZnFe2O4中Fe的化合价为+2价 B．循环制氢反应中需不断加入ZnFe2O4 C．循环制氢体系中，理论上，每生成16gO2，就能得到1gH2 D．一定质量的Mg2Cu完全吸氢后，所得混合物与过量稀盐酸充分反应，放出H2的质量比吸收的多 二、计算题 11．赤铁矿经提纯后得到的纯净Fe2O3可用于生产某种工业催化剂(主要成分为FeO和Fe2O3)，其反应原理为2Fe2O3+C4FeO+CO2↑，现将焦炭和过量的Fe2O3混合均匀，按上述原理充分反应，如图所示为固体混合物的质量随反应时间的变化曲线。 (1)由图可知,生成CO2的质量为 g。 (2)计算参加反应的焦炭的质量是多少 ? (写出计算过程) 12．NaOH潮解后极易与空气中的CO2反应生成Na2CO3而变质。为测定实验室一瓶放置已久的烧碱中NaOH含量，某同学取适量的烧碱样品，溶于一定量的水得到200g溶液；再加入200g稀硫酸(足量)充分搅拌到不再放出气泡为止，称量溶液为395.6g。请计算： (1)反应产生的CO2的质量为 g。 (2)若所取烧碱样品为50.0g，则样品中NaOH的质量分数是多少(忽略其中的水分)？(写出解题过程) (3)若有两瓶规格相同的烧碱，一瓶保存完好，另一瓶完全变质，分别在两瓶中加入等浓度的稀硫酸至完全反应，前者消耗稀硫酸的质量为a，后者消耗稀硫酸的质量为b，则a b(填>、=、<) 13．小明同学为了测定某珍珠粉中碳酸钙的质量分数，称取12.5g珍珠粉样品，进行四次高温煅烧、冷却、称量剩余固体的重复操作(杂质不参加反应)，记录数据如下： 操作次数 第1次 第2次 第3次 第4次 剩余固体质量(g) 10.8 9.6 8.1 8.1 【查阅资料】碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳。 回答下列问题： (1)完全反应后生成二氧化碳的质量是 。 (2)写出该反应的化学方程式 。 (3)经计算，珍珠粉中碳酸钙的质量为 ，碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为 。 (4)该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为 。 三、填空与简答 14． (1)乙醇俗称酒精可以用作酒精灯，用灯帽盖灭酒精灯的灭火原理是 ; (2)乙醇完全燃烧的化学方程式为 ; (3)等质量的乙醇和乙醛（C2H4O）完全燃烧，消耗氧气较多的是 。 15．点燃条件下，下列物质在密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示： 纯净物 C2H5OH O2 CO2 H2O CO 反应前质量/g 4.6 8.8 1.1 0 0 反应后质量/g 0 0 7.7 5.4 X (1)表格中X= 。 (2)该反应的化学方程式是 。 16．钢铁是制造工业设备的重要原料，高炉炼铁仍然是现代炼铁的主要方法，主要原料为焦炭、赤铁矿石（主要含Fe2O3）、空气等，生产流程如图所示。 (1)气体X的化学式为 ，第Ⅲ步反应化学方程式为 。 (2)为测定某批次高炉所炼得的生铁中碳的质量分数（生铁中主要杂质是碳，其他杂质忽略不计），某同学称取11.5g生铁，粉碎后放入烧杯中，将其放置于电子天平上，然后向其中加入足量的稀盐酸，并不断搅拌，称得总质量m与时间t的关系曲线如图所示。请回答： ①产生氢气的质量是 。 ②请计算该批次生铁中碳的质量分数 （精确到0.1%）（写出计算过程）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C C B D D D C D 1．B 【分析】由图可知，甲烷与水在一定条件下反应生成了一氧化碳和氢气，化学方程式为：。 【详解】A、该反应为两种物质生成两种物质，不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，选项错误； B、由图可知，该反应中的四种物质都是由分子构成的，选项正确； C、根据质量守恒定律，在化学反应前后原子的种类不变，选项错误； D、由化学方程式可知，生成的一氧化碳和氢气的质量比为28：（2×3）=14：3，选项错误； 故选B。 2．A 【详解】A、由图可知，丁是由分子构成，1个丁分子中含有1个碳原子和2个氧原子，该选项叙述正确； B、由图可知，甲为CO、乙为H2O、丙为H2、丁为CO2，反应的化学方程式为：，则参加反应的甲、乙的质量比为（12+16）：（1×2+16）=22：9，该选项叙述不正确； C、置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，该选项叙述不正确； D、化学反应前后，分子种类改变，该选项叙述不正确。 故选A。 3．C 【分析】由图可知，二氧化碳与氢气在催化剂的作用下生成CH4和水，方程式为：。 【详解】A、由图可知反应前存在的分子为二氧化碳分子和氢气分子，反应后出现了CH4分子和水分子，分子种类发生了变化，选项错误； B、化学变化前后元素的种类不变，选项错误； C、由方程式可知，参加反应的二氧化碳与氢气的质量比为44：（2×4）=11：2，选项正确； D、由方程式可知生成的两种分子个数比为1：2，选项错误； 故选C。 4．C 【详解】由微观示意图可知：该反应化学方程式为 A、由微观示意图可知：反应前后分子种类改变，说法错误； B、由两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物，氮气和氧气属于单质，氨气不含氧元素，故反应前后氧化物共1中即水，说法错误； C、由化学方程式可知：氨气和氧气的质量比=，说法正确； D、由化学方程式可知：氨气和水的分子个数比=4:3，说法错误； 答案：C。 5．B 【分析】由反应的微观示意图可知，二氧化碳和水在光照和催化剂催化作用下生成甲烷和氧气，反应的化学方程式为：； 【详解】A、该反应是二氧化碳和水在催化剂和光照条件下反应生成甲烷和氧气，可以减少空气中二氧化碳的含量，延缓温室效应，故选项说法正确； B、由反应的化学方程式可知，该反应中参加反应的二氧化碳和水的质量比为44：（2×18）=11：9，故选项说法错误； C、反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，故选项说法正确； D、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子数目不变，由图可知，有2个二氧化碳分子、4个水分子参加反应，生成4个氧分子和2个甲烷分子，故反应前后分子数目不变，故选项说法正确； 故选：B。 6．D 【分析】由微观反应示意图可知，该反应是由一氧化碳和水在一定条件下反应生成C2H4O2和氧气，化学方程式为：。 【详解】A、氧化物是由两种元素组成，且其中有一种元素是氧元素的化合物，该反应中只有甲（一氧化碳）和乙（水）两种属于氧化物，错误； B、由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应，根据方程式，该反应不属于置换反应，错误； C、由方程式的意义可知，参加反应的甲和丁质量比为（28×2）：（16×2）=7：4，错误； D、我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成，该研究有利于保护环境，缓解粮食危机，正确； 故选：D。 7．D 【分析】由反应的微观示意图可知，甲即二氧化碳气体和乙即氢气，在有催化剂的条件下反应生成丙即甲烷和丁即水，反应的化学方程式为：； 【详解】A、由分析可知，该反应生成了两种分子，故选项说法错误； B、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应，根据分析可知，该反应的生成物是两种化合物，所以该反应不是置换反应，故选项说法错误； C、催化剂的质量在化学前后保持不变，故选项说法错误； D、由反应的化学方程式可知，参加反应的CO2和H2的质量比为44：（4×2）=11：2，故选项说法正确； 故选：D。 8．D 【详解】A、反应①是CuCl2和H2S反应生成CuS和HCl的反应，符合两种化合物互相交换成分，生成两种新的化合物，属于复分解反应，故A正确； B、反应②是FeCl3、CuS和HCl反应生成CuCl2、FeCl2、HCl和S，方程式为CuS+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2+S；故B正确； C、CuCl2是反应①的反应物，是反应②的生成物，可循环利用；FeCl2是反应②的生成物，是反应③的反应物，可循环利用，故C正确； D、回收S的总反应为：硫化氢和氧气反应生成硫和水，反应的化学方程式为：，设回收17kgH2S至少要消耗O2质量为x故D错误。 故选D。 9．C 【详解】A、由于装置中发生了化合反应，则该反应为二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，反应前后五氧化二钒质量不变，由表中内容可知，反应过程中丙质量减小，则为反应物，乙质量增加，则为生成物，则乙一定为三氧化硫，又由于，参加反应的二氧化硫、氧气、三氧化硫的质量比为4：1：5，当生成50g三氧化硫时，需要二氧化硫和氧气的质量分别为40g、10g，则丙为二氧化硫，又由于100g-40g=60g二氧化硫消耗氧气质量为，而12g<15g，则甲为氧气、丁为五氧化二钒，该选项说法不正确； B、由于消耗60g二氧化硫时，生成三氧化硫的质量为，即共生成75g乙，该选项说法不正确； C、结合前面分析可知，a=80g-10g=70g，消耗60g二氧化硫时，生成氧气质量为60g÷4=15g，则c=80g-15g=65g，该选项说法正确； D、该过程中，反应前后丁质量不变，则可能为催化剂，该选项说法不正确。 故选C。 10．D 【详解】A、ZnFe2O4中锌元素的化合价为+2价，氧元素化合价为-2价，设铁元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数为0，则有(+2)+2x+(-2)×4=0，得x=+3价，故选项说法不正确； B、ZnFe2O4在反应1中逐渐消耗，在反应2中又会逐渐合成，所以循环制氢反应中无需要不断加入，故选项说法不正确； C、由循环制氢体系可知，水在太阳能的作用下生成氢气和氧气，根据水中氢元素和氧元素的质量比是1:8，理论上每生成16gO2，能得到2gH2，故选项说法不正确； D、反应3中Mg2Cu合金在一定条件下完全吸氢，生成MgH2和合金MgCu2，所得混合物与过量稀盐酸充分反应，由于合金中的镁也能和稀盐酸反应生成氢气，因此放出氢气的质量大于吸收的氢气质量，故选项说法正确。 故选D。 11．(1)1.1 (2)解：设参加反应的焦炭的质量为x x=0.3g 答：参加反应的焦炭的质量是0.3g。 【详解】（1）根据质量守恒定律，固体混合物减少的质量即为生成二氧化碳的质量：21.1g-20.0g=1.1g； （2）见答案。 12．(1)4.4 (2)解：设样品中碳酸钠的质量为x。 则50.0g烧碱样品中氢氧化钠的质量为，故样品中氢氧化钠的质量分数为 答：样品中氢氧化钠的质量分数为78.8%。 (3)= 【详解】（1）NaOH潮解后极易与空气中的CO2反应生成Na2CO3而变质，取适量的烧碱样品，溶于一定量的水得到200g溶液，再加入200g稀硫酸(足量)充分搅拌到不再放出气泡为止，称量溶液为395.6g，氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，碳酸钠与稀硫酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，根据质量守恒定律可知化学反应前后物质的总质量不变，由于生成的二氧化碳是气体，因此反应前后减少的质量为生成的二氧化碳的质量，即； （2）计算过程见答案； （3）假设两瓶规格相同的烧碱质量均为m，一瓶保存完好，另一瓶完全变质，分别在两瓶中加入等浓度的稀硫酸至完全反应，则氢氧化钠、碳酸钠全部转化为硫酸钠，设保存完好的一瓶中消耗硫酸的质量为x， 设完全变质的一瓶中碳酸钠的质量为y，消耗硫酸的质量为z， 综上可知保存完好的一瓶中消耗稀硫酸的质量与完全变质的一瓶中消耗稀硫酸的质量相等。 13．(1)4.4g (2) (3) 10g 1:4 (4)80% 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则完全反应后生成二氧化碳的质量是：12.5g-8.1g=4.4g； （2）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； （3）解：设珍珠粉中碳酸钙的质量为x    x=10g 答：珍珠粉中碳酸钙的质量为10g； 碳酸钙中碳元素与氧元素的质量比为：； （4）该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为：。 14．(1)隔绝氧气 (2) (3)乙醇 【详解】（1）乙醇俗称酒精可以用作酒精灯，用灯帽盖灭酒精灯的灭火原理为隔绝氧气； （2）乙醇和氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：； （3）设乙醇和乙醛的质量均为1g，乙醇完全燃烧消耗氧气的质量为x，乙醛完全燃烧消耗氧气的质量为y， 因为x＞y，所以等质量的乙醇和乙醛（C2H4O）完全燃烧，消耗氧气较多的是乙醇。 15．(1)1.4 (2) 【详解】（1）根据质量守恒定律，反应前后总质量不变，可得X=4.6+8.8+1.1-7.7-5.4=1.4； （2）C2H5OH、O2、CO2、H2O、CO五种物质的分子个数比是，化简后得到4：11：6：12：2，所以化学方程式为：。 16．(1) CO (2) 0.4g 解：设生铁样品中Fe的质量为x x=11.2g 则生铁中碳的质量为； 生铁中杂质碳的质量分数为； 答：样品中杂质碳的质量分数为2.6%。 【详解】（1）二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，故气体X为一氧化碳，化学式为CO； 第Ⅲ步中赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应化学方程式为； （2）①根据质量守恒定律，总质量减少的质量即为生成氢气的质量，由图像可知，生成氢气的质量为220.0g-219.6g=0.4g； ②见答案。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$