内容正文:
第五单元 化学反应的定量关系
(试题分值:50分 测试时间:35分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个正确答案)
1.构建化学基本观念是学好化学的基础,下列对质量守恒定律的认识正确的是
A.某物质在氧气中燃烧生成了CO、CO2和水,说明该物质含有碳、氢、氧三种元素
B.化学变化前后,分子的个数可能发生改变,但原子的种类、个数和质量一定不改变
C.36g水转变成水蒸气后质量仍为36g,此转化遵循质量守恒定律
D.8g氢气和8g氧气反应,只生成9g水,说明质量守恒定律并不是普遍规律
2.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A. B.
C. D.
3.(2022·湖南娄底)汽车尾气中的氮氧化合物和一氧化碳对空气会造成污染,通常采用催化净化装置将其转化成无毒物质再排放。其主要反应原理为2NO+2COX+2CO2,请推测X的化学式( )
A.O2 B.N2 C.H2O D.NO2
4.(2023·湖南岳阳)下图是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观示意图。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应前后原子的种类没有改变
B.反应前后分子的种类没有改变
C.反应前后氢元素的化合价没有改变
D.反应的化学方程式为H2+Cl2HCl
5.点燃40克含有O2、H2、N2的混合气体,充分反应后生成36克水,则剩余气体不可能是( )
A.O2、H2、N2的混合气体 B.N2、H2的混合气体
C.O2、N2的混合气体 D.N2
6.构建化学基本观念是学好化学的基础,下列对化学基本观念的认识不正确的是
A.元素观:水、过氧化氢都是由氢元素和氧元素组成的
B.微粒观:金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的单质
C.守恒观:1L氢气和1L氧气反应生成2L水
D.转化观:在一定条件下,二氧化碳和碳酸可以相互转化
7.(2023·湖南衡阳)符号表征化学变化是探究物质及其变化规律的认识方式。下列化学方程式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2022·湖南郴州)下列反应属于分解反应的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024·湖南衡阳二模)杭州第19届亚运会主火炬塔所使用的燃料是甲醇(CH3OH),我国科研人员将二氧化碳和氢气通过科学的催化反应合成甲醇,其反应过程的微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A.该变化过程中的最小微粒是原子
B.催化剂在反应前后质量和性质都不变
C.反应物和生成物中都有氧化物
D.参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1∶3
10.实验室用加热一定量的KMnO4固体的方法制取O2,下列曲线正确的是
A. B. C. D.
11.(2023·湖南怀化)一定条件下,下列物质在密闭容器内反应一段时间,测得反应前后各物质的质量关系如下表:
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
5
2.2
16.2
0.9
反应后质量/g
a
4.4
8.1
1.8
根据上表信息判断,下列说法中不正确的是( )
A.a=10
B.该反应属于置换反应
C.Z为化合物
D.反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为22:9
12.有一铁和氧化亚铁的混合物,测得其中铁元素的质量分数为80%。现取该混合物7.0克,加入足量的稀硫酸完全反应后,生成硫酸亚铁的质量为
A.14.8 g B.15.2 g C.16.6 g D.19.0 g
二、非选择题(本题共5小题,除标明外,每空2分,共26分)
13.(4分)化学与人类生活息息相关,是造福于人类的科学。
(1)铝制高压锅有较强的抗腐蚀性能,是源于其表面有一层致密的保护膜,请写出形成氧化膜的化学方程式: 。
(2)酸碱中和反应在日常生活、工农业生产中有着广泛的应用。请写出氢氧化钙改良酸性土壤(含硫酸)的化学方程式: 。
14.(6分)(2022·湖南株洲)化学与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。请回答下列问题:
(1)葛洪是我国晋代著名炼丹家,葛洪的炼丹过程中常用到密陀僧。若密陀僧与硝酸反应的化学方程式为:密陀僧+2HNO3═Pb(NO3)2+H2O(已配平),则密陀僧的化学式为 _____。
(2)古时候,人类在翠绿色的孔雀石[主要成分:上面燃烧炭火,会有红色的铜生成。此过程可用化学方程式表示为:①;②_____________________________________(提示:写CuO与C反应的化学方程式)。
(3)在CuO中铜元素的化合价为 _____。
15.(4分)(2022·湖南益阳)某化学反应前后分子种类变化的微观示意图如图,请回答下列问题。
(1)该反应中生成物丙的化学式为 _____;
(2)该反应中甲、乙两种反应物的分子个数比为 _____。
16.(6分)阅读下面的科普短文,结合所学化学知识回答问题。
二氧化碳是一种温室气体,对地球的气候和环境有着深远的影响。二氧化碳的释放主要来自人类的活动,如燃烧化石燃料、森林砍伐等。它会影响大气层的稳定性,导致地球温度上升,引发气候变化、海平面上升、冰川消融等一系列问题。同时,二氧化碳的溶解会导致海洋酸化,破坏水生生态系统,影响海洋生物多样性。这些问题对人类和地球生态系统都带来了巨大的威胁,需要采取有效的措施减缓和逆转这种趋势。
对二氧化碳的综合利用是国际研究的热点,如工业上可以将二氧化碳转化成尿素、甲醇等资源;科学家还发现了一种镍与有机物组成的混合催化剂,利用太阳光能,可将水中溶解的CO2转化成CO和O2;我国科学家在实验室首次实现了利用CO2直接人工合成淀粉[(C6H10O5)n],这是中国科学家在人工合成淀粉方面取得的颠覆性、原创性突破。
(1)为了减少二氧化碳的排放,我们在生活中可以做的是: (写一种)。
(2)工业上在一定条件下将二氧化碳转化成甲醇的化学方程式为:,其中X的化学式为 。
(3)CO2在一定条件下转化成CO和O2,该反应的基本反应类型为 。
17.(6分)(2023·湖南怀化)铜锌合金外观形似黄金,某化学兴趣小组为检测合金的成分,进行了如下图所示的实验。(注,铜与稀硫酸不反应,锌与稀硫酸反应的化学方程式为:。
根据图示数据进行如下计算:
(1)生成氢气的质量为______。
(2)稀硫酸中溶质的质量分数为多少?(写出计算过程)
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第五单元 化学反应的定量关系
(试题分值:50分 测试时间:35分钟)
一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个正确答案)
1.构建化学基本观念是学好化学的基础,下列对质量守恒定律的认识正确的是
A.某物质在氧气中燃烧生成了CO、CO2和水,说明该物质含有碳、氢、氧三种元素
B.化学变化前后,分子的个数可能发生改变,但原子的种类、个数和质量一定不改变
C.36g水转变成水蒸气后质量仍为36g,此转化遵循质量守恒定律
D.8g氢气和8g氧气反应,只生成9g水,说明质量守恒定律并不是普遍规律
【答案】B
【解析】A、反应前后元素种类不变;某物质在氧气中燃烧生成了CO、CO2和水,说明该物质含有碳、氢元素,可能含有氧元素,错误;
B、化学变化前后,分子的个数可能发生改变,但原子的种类、个数和质量一定不改变,正确;
C、36g水转变成水蒸气后质量仍为36g,此转化为物理变化,不能用质量守恒定律解释,错误;
D、8g氢气和8g氧气反应,只生成9g水,是因为氢气过量没有完全反应,此转化为化学变化,遵循质量守恒定律,错误;
故选B。
2.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】质量守恒定律:在化学反应里,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。根据只有质量没有变化的化学变化才能验证质量守恒,如果反应物中有气体参加反应,或生成物中有气体生成,应该选用密闭装置。
【解析】A、镁条燃烧有氧气参与,应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律,故A错误;
B、蜡烛燃烧有氧气参与,应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律,故B错误;
C、铁钉和硫酸铜在密闭装置中反应可以验证质量守恒定律,故C正确;
D、过氧化氢分解会产生氧气,应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律,故D错误;
故选C。
3.(2022·湖南娄底)汽车尾气中的氮氧化合物和一氧化碳对空气会造成污染,通常采用催化净化装置将其转化成无毒物质再排放。其主要反应原理为2NO+2COX+2CO2,请推测X的化学式( )
A.O2 B.N2 C.H2O D.NO2
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含N、C、O的个数分别是2、2、4,生成物中含N、C、O的个数分别是0、2、4,故生成物中还应含2个N,故X的化学式为:N2。
故选B。
4.(2023·湖南岳阳)下图是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观示意图。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应前后原子的种类没有改变
B.反应前后分子的种类没有改变
C.反应前后氢元素的化合价没有改变
D.反应的化学方程式为H2+Cl2HCl
【答案】A
【解析】A、由图可知,反应物中含有的原子有氢原子和氯原子,生成物中的原子有氢原子和氯原子,即该反应前后原子的种类没有改变,选项正确;
B、由图可知,反应前的分子是氢分子和氯分子,反应后的分子是氯化氢分子,则该反应前后分子的种类发生改变,选项错误;
C、由图可知,反应前氢气中的氢元素的化合价为零,反应后生成的氯化氢中氢元素的化合价为+1价,即反应前后氢元素的化合价升高,选项错误;
D、该反应是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,反应的化学方程式为:H2+Cl22HCl,选项错误,故选A。
5.点燃40克含有O2、H2、N2的混合气体,充分反应后生成36克水,则剩余气体不可能是( )
A.O2、H2、N2的混合气体 B.N2、H2的混合气体
C.O2、N2的混合气体 D.N2
【答案】A
【解析】A、氢气和氧气不可能同时剩余,即剩余气体不可能是H2、O2和N2,错误;
B、如果氢气过量,则剩余气体是氮气和氢气,正确;
C、如果氧气过量,则剩余气体是氮气和氧气,正确;
D、如果氢气和氧气恰好完全反应,则剩余气体是氮气,正确;
故选A。
6.构建化学基本观念是学好化学的基础,下列对化学基本观念的认识不正确的是
A.元素观:水、过氧化氢都是由氢元素和氧元素组成的
B.微粒观:金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的单质
C.守恒观:1L氢气和1L氧气反应生成2L水
D.转化观:在一定条件下,二氧化碳和碳酸可以相互转化
【答案】C
【解析】A、由化学式H2O、H2O2可知,水和过氧化氢均是由氢元素和氧元素组成的,对化学基本观念的认识正确,不符合题意;
B、金刚石和石墨均是由碳原子构成的碳单质,对化学基本观念的认识正确,不符合题意;
C、质量守恒定律是化学反应前后,物质的总质量不变,不是体积总和不变,对化学基本观念的认识不正确,符合题意;
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸受热分解生成二氧化碳和水,故在一定条件下,二氧化碳和碳酸可以相互转化,对化学基本观念的认识正确,不符合题意。
故选C。
7.(2023·湖南衡阳)符号表征化学变化是探究物质及其变化规律的认识方式。下列化学方程式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A、铁与氧气在点燃条件下反应,生成四氧化三铁,化学方程式为:,选项化学方程式中生成物化学式书写错误,故不符合题意;
B、过氧化氢在催化作用下分解,生成氧气和水,化学方程式为:,选项化学方程式配平错误,故不符合题意;
C、根据复分解反应发生的条件:生成物中必须有沉淀、气体和水之一可知,氯化钡和氢氧化钠如果发生反应,生成物中没有气体和水,那么,必有沉淀,但两者交换成分,出现的氢氧化钡和氯化钠都易溶于水,没有沉淀生成,因此,该反应不发生,故不符合题意;
D、氯化氢与氢氧化钠反应,生成氯化钠和水,化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,选项化学方程式正确,故符合题意。
故选D。
8.(2022·湖南郴州)下列反应属于分解反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应四种基本反应类型的定义进行判断。
【解析】A、该反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,不符合题意;
B、该反应是单质和化合物反应生成另一种单质和化合物,属于置换反应,不符合题意;
C、该反应是一种物质反应生成多种物质,属于分解反应,符合题意;
D、该反应是两种物质反应生成一种物质,属于化合反应,不符合题意;
答案为:C。
9.(2024·湖南衡阳二模)杭州第19届亚运会主火炬塔所使用的燃料是甲醇(CH3OH),我国科研人员将二氧化碳和氢气通过科学的催化反应合成甲醇,其反应过程的微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A.该变化过程中的最小微粒是原子
B.催化剂在反应前后质量和性质都不变
C.反应物和生成物中都有氧化物
D.参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1∶3
【答案】B
【解析】A、化学变化的实质为:分子分成原子,原子重新组合成新分子,则化学变化中的最小微粒为原子,该选项说法正确;
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,但物理性质可能改变,该选项说法不正确;
C、氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素,由图可知,该反应为CO2和H2反应生成CH3OH和H2O,其中CO2和H2O都属于氧化物,该选项说法正确;
D、该反应的化学方程式为:,则该反应中,参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1∶3,该选项说法正确。
故选B。
10.实验室用加热一定量的KMnO4固体的方法制取O2,下列曲线正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.实验室用加热一定量的KMnO4固体的方法制取O2,二氧化锰为生成物质量会增加,但是高锰酸钾反应完,质量就不变,描述与图像相符。
B. 二氧化锰为生成物质量会增加,但是高锰酸钾反应完,质量就不变,描述与图像不符。
C.随着高锰酸钾的增加二氧化锰会一直增加,描述与图像不符。
D.随着氧气生成质量增加,二氧化锰也在一直生成质量增加,描述与图像不符。
故选:A。
11.(2023·湖南怀化)一定条件下,下列物质在密闭容器内反应一段时间,测得反应前后各物质的质量关系如下表:
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
5
2.2
16.2
0.9
反应后质量/g
a
4.4
8.1
1.8
根据上表信息判断,下列说法中不正确的是( )
A.a=10
B.该反应属于置换反应
C.Z为化合物
D.反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为22:9
【答案】B
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则5g+2.2g+16.2g+0.9g=ag+4.4g+8.1g+1.8g,a=10,不符合题意;
B、反应后,X的质量增加,X是生成物,Y的质量增加,Y是生成物,Z的质量减小,Z是反应物,W的质量增加,W是生成物,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,符合题意;
C、该反应中,Z是反应物,X、Y、W是生成物,故Z是化合物,不符合题意;
D、反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为:(4.4g-2.2g):(1.8g-0.9g)=22:9,不符合题意。
故选B。
12.有一铁和氧化亚铁的混合物,测得其中铁元素的质量分数为80%。现取该混合物7.0克,加入足量的稀硫酸完全反应后,生成硫酸亚铁的质量为
A.14.8 g B.15.2 g C.16.6 g D.19.0 g
【答案】B
【解析】铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水。则生成硫酸亚铁中的铁元素的质量和混合物中铁元素的质量相同,为7.0g×80%=5.6g。则生成硫酸亚铁的质量为。故选B。
二、非选择题(本题共5小题,除标明外,每空2分,共26分)
13.(4分)化学与人类生活息息相关,是造福于人类的科学。
(1)铝制高压锅有较强的抗腐蚀性能,是源于其表面有一层致密的保护膜,请写出形成氧化膜的化学方程式: 。
(2)酸碱中和反应在日常生活、工农业生产中有着广泛的应用。请写出氢氧化钙改良酸性土壤(含硫酸)的化学方程式: 。
【答案】(1)4Al+3O2=2Al2O3
(2)Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
【解析】(1)铝在空气中与氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,因此铝具有很好的抗腐蚀性能,反应的化学方程式为:4Al+3O2=2Al2O3;
(2)氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,因此可用于改良酸性土壤,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O。
14.(6分)(2022·湖南株洲)化学与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。请回答下列问题:
(1)葛洪是我国晋代著名炼丹家,葛洪的炼丹过程中常用到密陀僧。若密陀僧与硝酸反应的化学方程式为:密陀僧+2HNO3═Pb(NO3)2+H2O(已配平),则密陀僧的化学式为 _____。
(2)古时候,人类在翠绿色的孔雀石[主要成分:上面燃烧炭火,会有红色的铜生成。此过程可用化学方程式表示为:①;②_____________________________________(提示:写CuO与C反应的化学方程式)。
(3)在CuO中铜元素的化合价为 _____。
【答案】(1) (2) (3)+2/+2价
【解析】(1)根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数不变,如题所示,反应后铅原子、氮原子、氧原子、氢原子的个数分别是1、2、7、2,反应前铅原子、氮原子、氧原子、氢原子的个数分别是0、2、6、2,因此还差1个铅原子和1个氧原子,由氧元素化合价为-2价,铅元素化合价为+2价,故组合的化学式是:;
(2)氧化铜和木炭在高温下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为:;
(3)根据化合物中各元素化合价代数和为0,氧元素化合价为-2价,设铜元素化合价为,则,故填:+2或+2价。
15.(4分)(2022·湖南益阳)某化学反应前后分子种类变化的微观示意图如图,请回答下列问题。
(1)该反应中生成物丙的化学式为 _____;
(2)该反应中甲、乙两种反应物的分子个数比为 _____。
【答案】(1) (2)
【分析】如图所示,该反应是甲()和乙()点燃生成丙()和丁(),化学方程式为:,据此分析。
【解析】(1)根据图示可知,生成物丙的化学式为;
(2)根据分析可知,该反应中甲、乙两种反应物的分子个数比为。
16.(6分)阅读下面的科普短文,结合所学化学知识回答问题。
二氧化碳是一种温室气体,对地球的气候和环境有着深远的影响。二氧化碳的释放主要来自人类的活动,如燃烧化石燃料、森林砍伐等。它会影响大气层的稳定性,导致地球温度上升,引发气候变化、海平面上升、冰川消融等一系列问题。同时,二氧化碳的溶解会导致海洋酸化,破坏水生生态系统,影响海洋生物多样性。这些问题对人类和地球生态系统都带来了巨大的威胁,需要采取有效的措施减缓和逆转这种趋势。
对二氧化碳的综合利用是国际研究的热点,如工业上可以将二氧化碳转化成尿素、甲醇等资源;科学家还发现了一种镍与有机物组成的混合催化剂,利用太阳光能,可将水中溶解的CO2转化成CO和O2;我国科学家在实验室首次实现了利用CO2直接人工合成淀粉[(C6H10O5)n],这是中国科学家在人工合成淀粉方面取得的颠覆性、原创性突破。
(1)为了减少二氧化碳的排放,我们在生活中可以做的是: (写一种)。
(2)工业上在一定条件下将二氧化碳转化成甲醇的化学方程式为:,其中X的化学式为 。
(3)CO2在一定条件下转化成CO和O2,该反应的基本反应类型为 。
【答案】(1)乘坐公共交通等
(2)
(3)分解反应
【解析】(1)由全球碳循环图可知:在全球碳循环中,大气中二氧化碳的来源有化石燃料的燃烧,降低大气中二氧化碳含量的途径有乘坐公共交通等;
(2)由质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,反应前有1个C、2个O、3个X;生成物有1个C、2个O、6个H,则X的化学式为;
(3)CO2在一定条件下转化成CO和O2,该反应符合一变多即分解反应。
17.(6分)(2023·湖南怀化)铜锌合金外观形似黄金,某化学兴趣小组为检测合金的成分,进行了如下图所示的实验。(注,铜与稀硫酸不反应,锌与稀硫酸反应的化学方程式为:。
根据图示数据进行如下计算:
(1)生成氢气的质量为______。
(2)稀硫酸中溶质的质量分数为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)0.2g
(2)解:设硫酸的质量为x。
稀硫酸中溶质的质量分数为
答:稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。(4分)
【解析】(1)根据质量守恒定律,氢气的质量:20g+50g-69.8g=0.2g;
(2)见答案。
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