2025年中考化学二轮复习----微粒观点及模型图的应用
2025-03-11
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内容正文:
微粒观点及模型图的应用
一.选择题(共15小题)
1.(2024•绵阳)催化剂可以促进汽车尾气中有害气体的转化,从而达到保护环境的目的。其反应微观示意图如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应前后催化剂的质量和化学性质不变
B.反应前后原子总数不变,分子总数减少
C.反应前后各元素的化合价均有变化
D.反应产物都是空气的组成成分
2.(2024•无锡)一定条件下,甲和乙反应的微观过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁中有3种氧化物
B.反应前后原子种类改变
C.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
D.反应生成的丙和丁的质量比为5:3
3.(2025•五华区校级一模)如图为甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁的微观示意图,下列结论正确的是( )
A.反应前后各元素的化合价都没有改变
B.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
C.反应前后原子的种类不变,原子的个数改变
D.反应中生成的丙和丁的质量比为16:9
4.(2024•河南)某反应的微观示意图如图,该反应可用于汽车尾气处理。下列说法正确的是( )
A.图中的单质为氧气
B.反应的产物均为无毒物质
C.反应前后元素的化合价均无变化
D.反应的化学方程式为NH3+NON2+H2O
5.(2024•淄博)三氟化氮是微电子工业中一种优良的蚀刻气体,其在一定条件下发生反应的微观示意图如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应物和生成物都是由分子构成的
B.该反应属于分解反应
C.反应前后,氮和氟的化合价都发生了改变
D.反应后生成氮分子和氟分子的个数比为2:3
6.(2024•广东)我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应后氧原子个数减少
B.反应后催化剂的质量增加
C.b的化学式为H2O
D.参加反应的a、b分子个数比为1:1
7.(2024•深圳)小丁同学发现H2和CO2在同一条件下会发生两个化学反应。一般反应Ⅰ来制取甲醇(CH3OH),下列说法错误的是( )
A.在反应Ⅰ中,参加反应的H2和CO2的分子个数比为3:1
B.反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C.小丁同学想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生
D.利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料
8.(2024•江西)我国科研人员实现了用高效催化剂将甲烷与氧气在常温下制甲酸。该反应的微观示意图如图,有关说法正确的是( )
A.反应过程中共有两种氧化物
B.高效催化剂的作用是增加生成物质量
C.物质丙中氢元素的质量分数最小
D.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
9.(2024•湖北)液氢、液氧可作为火箭发动机的推进剂,其反应如示意图。下列说法正确的是( )
A.乙为氧化物
B.丙的化学式为H2O
C.反应前后分子的个数不变
D.反应前后氧元素的化合价不变
10.(2024•常州)乙烷和二氧化碳反应制乙烯(C2H4)有助于实现“碳中和”,其反应微观示意图如图(相同小球表示同种原子),下列说法不正确的是( )
A.甲的化学式为C2H6
B.参加反应的甲、乙质量比为1:1
C.分子的种类发生改变
D.丙与丁的分子个数之比为1:1
11.(2024•呼和浩特)利用CH4和CO2在催化剂的作用下反应可得到合成气(CO和H2),是实现“双碳”经济的有效途径之一。催化剂表面同时发生积碳反应和消碳反应,原理如图1。当催化剂表面的积碳量变大,会影响催化剂与反应物接触而使反应减慢。其他条件相同时,积碳量与温度的关系如图2。下列说法错误的是( )
A.积碳反应的方程式为
B.消碳反应的产物是CO
C.500℃—600℃积碳量增加的原因是积碳反应产生的碳量高于消碳反应消耗的碳量
D.在催化剂作用下,CH4和CO2得到合成气的反应适宜在600℃时进行
12.(2024•武汉)臭氧是一种常见的消毒剂。对氧气无声放电可获得臭氧,实验装置和反应的微观示意图如图所示。
下列说法错误的是( )
A.图2乙中的粒子均可保持物质的化学性质
B.图2甲表示的是纯净物,丙表示的是混合物
C.参加反应的反应物和生成物的分子个数比为3:2
D.该反应既不是化合反应也不是分解反应
13.(2024•广安)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油),可适当节省石油资源。如图是乙烯与水反应制备乙醇的微观示意图,下列有关说法正确的是( )
A.反应前的物质属于纯净物
B.乙烯中碳、氢元素的质量比为1:2
C.反应前后原子的数目没有增减
D.该反应的化学方程式为:C2H4+2H2OC2H5OH+H2O
14.(2024•金坛区一模)中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如图,下列说法正确的是( )
A.反应前后原子数目发生改变
B.物质丁由原子直接构成
C.化学反应中分子可以再分
D.参加反应的甲和乙的质量之比为71:28
15.(2024•雁塔区校级模拟)中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如图,下列说法正确的是( )
A.物质乙由分子构成
B.该反应属于置换反应
C.空气中物质丁的质量分数为78%
D.反应生成的丙和丁微粒数之比为1:1
二.填空题(共15小题)
16.(2024•市南区校级一模)如图为某化学反应的微观过程,其中“”和“”表示两种不同原子。
(1)该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(2)虚线框内应填的微观图示是 (选填A、B、C、D),你推断的依据是 。
17.(2024•海南模拟)天然气是一种重要的化工原料,使用前需对其进行预处理,除去对生产有害的成分。如图为利用催化剂除去天然气中x的反应原理示意图。
(1)天然气主要成分的化学式是 。
(2)写出图中x变成最终产物的化学反应方程式 。
18.(2024•天津模拟)建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点。请根据下列信息回答有关问题,如图为粒子之间的转化关系图:
(1)其中①表示的是 。
如图为四种离子结构示意图:
(2)图中除D外,表示原子的是 (填字母序号)。
(3)图中B、C属于同种元素,因为 相同。
(4)图中D为某粒子的结构示意图,当x=16时,则表示该粒子是 (填“原子”“阴离子”或“阳离子”)。
如图表示某化学反应的微观过程:
(5)请写出该反应的化学方程式 。
19.(2024•乐山模拟)能源和环境,是人类共同关心的问题。
(1)如果燃气灶的火焰出现黄色或橙色,锅底出现黑色,则其原因是 ,此时就需要 (填“增大”或“减小”)灶具的进风口。
(2)为减少污染、治理“雾霾”提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,其微观示意图如图所示,该反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型为 反应。
20.(2024•泰山区校级二模)《功勋》讲述了共和国勋章获得者的精彩故事。
(1)于敏的氢弹梦:于敏参与设计了我国第一颗氢弹,氢弹原料中的氘是一种质子数和中子数均为1的原子,如图示意图能表示氘原子的是 (填字母,下同);
(2)袁隆平的粮食梦:2020年袁隆平团队成功种植了“海水稻”,海水稻硒含量比普通大米高7.2倍,有益于人体健康。这里的硒是指 (填“元素”、“分子”或“原子”);
(3)黄旭华的潜艇梦:黄旭华被誉为中国核潜艇之父,他为中国核潜艇作出巨大贡献。潜艇供氧的反应原理为2Na2O2+2X=2Na2CO3+O2,则X的化学式为 ;
(4)孙家栋的卫星梦:孙家栋参与我国首颗人造卫星“东方红一号”的设计。卫星升空需要用火箭运载,火箭发射时,肼(N2H4)与四氧化二氮气体发生反应的微观示意图如下:
保持丁化学性质的最小微粒是 ;该反应的化学方程式为 。
21.(2024•浉河区校级模拟)我国科学家利用高效催化剂进行人工固氮,如图是反应的微观示意图。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)物质乙和丁的质量之比为 。
22.(2024•南关区校级四模)利用三氟化氮(NF3)气体进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在芯片表面不留任何残留物。该反应的微观示意图如图:
(1)蚀刻过程中会生成四氟化硅,该物质中硅元素与氟元素的质量比为 ;
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中,属于单质的有 种;
(3)写出该反应的化学方程式 ;
(4)若要蚀刻的芯片中硅的质量为2.8kg,最少需要三氟化氮的质量为 kg。
23.(2024•云岩区模拟)人类在研究物质过程中,不断了解它们的性质和用途。
(1)碳的燃烧产生二氧化碳,化学方程式为 ;二氧化碳是一种重要的物质,自然界中自主消耗二氧化碳的途径有 (写一条)。
(2)利用从空气中“捕捉”的CO2为原料.在纳米纤维催化剂(氧化铜)的作用下反应,制取甲醇(CH3OH),转化的微观示意图如图1所示。丁框内的微观模型图为 ,该反应中的物质属于单质的是 。
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)在实际生产中,CH3OH的产率受催化剂CuO质量分数的影响(如图2所示),结合图中数据分析甲醇的产率与氧化铜质量分数之间的关系是 。
24.(2024•牡丹江)“宏观—微观—符号”三重表征是化学特有的表示物质及其变化的方法。请结合资料卡片中涉及到反应的微观示意图回答下列问题。
(1)丙物质的名称为 。
(2)“”表示的微观意义是 。
(3)请标出丁中硫元素的化合价 。
(4)参加反应甲、乙两种物质的粒子个数比 。
25.(2024•湖南)航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,该反应的微观示意图如图所示:
①该化学反应的基本类型是 反应。
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是 (写一条即可)。
(2)“分”的思想
航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的化学方程式是 。
(3)“合”与“分”的思想
通过以上事实,证明了水是由 组成。
26.(2024•东营)在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。“”表示汞原子,“”表示氧原子,请回答下列问题:
(1)如图中,表示同一种物质的是 (填字母序号,下同),表示化合物的是 。
(2)①请写出下图中变化2的化学方程式: 。
②关于上述变化过程的理解,正确的有 。
A.物质都是由分子构成的
B.化学变化的实质是原子重新组合的过程
C.化学变化前后分子、原子数目均不变
D.控制反应条件,可以实现反应物和生成物的相互转化
27.(2024•临沂)近期,中国自主研发设计的全球首艘氨燃料动力集装箱船在国际市场成功签约。氨气在纯氧中燃烧的微观示意图如图所示,请回答下列问题:
(1)写出上述反应的化学方程式 ,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(2)与化石燃料相比,氨气作为燃料的优点是 (写出一条即可)。
28.(2024•长春)1828年维勒通过加热氰酸铵得到了尿素[化学式为CO(NH2)2]。尿素是第一种在生物体外合成的有机物,目前工艺有很大改进。某合成尿素的反应微观示意图如图。
(1)尿素属于氮肥、磷肥、钾肥中的 。
(2)尿素中碳元素与氮元素的质量比为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)下列关于该反应的说法正确的是 (填序号)。
A.原子种类不变
B.原子数目改变
C.属于化合反应
29.(2024•利州区)请从化学视角回答下列问题:
(1)制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖,利用了活性炭的 。
(2)玻璃钢可用于制造飞机、导弹的雷达罩,玻璃钢属于 (填“复合材料”或“金属材料”)。
(3)家里的刀、剪等钢铁制品与 接触易生锈。
(4)天气闷热时,鱼塘里的鱼因缺氧而接近水面游动,缺氧的原因是 。
(5)广元唐家河的大熊猫以竹子为主食,用以保证每天的能量摄入。竹子富含纤维素,纤维素属于哪类基本营养素 。
(6)为了减少二氧化碳的排放,可通过电化学手段将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)。该反应的微观示意图如图:
①该反应的化学方程式为 。
②H和O属于不同种元素最本质的原因是 。
③从微观上解释该化学反应遵守质量守恒定律的原因是 。
30.(2024•绥化)我国科研人员以水滑石为载体,通过一种复杂的催化剂,在阳光的作用下使甲烷和水发生反应生成氢气和A,其微观反应示意图如图所示,请回答下列问题。
(1)写出生成物A的化学式 。
(2)参加反应的各物质的质量比是 (最简整数比)。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
A.该催化剂在此反应中加快了反应速率
B.该反应前后分子的种类和个数都不变
C.该反应属于置换反应
D.该反应制氢气充分利用太阳能。可达到节能的目的
微粒观点及模型图的应用
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
C
D
B
D
C
B
C
B
B
D
题号
12
13
14
15
答案
A
C
C
B
一.选择题(共15小题)
1.(2024•绵阳)催化剂可以促进汽车尾气中有害气体的转化,从而达到保护环境的目的。其反应微观示意图如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应前后催化剂的质量和化学性质不变
B.反应前后原子总数不变,分子总数减少
C.反应前后各元素的化合价均有变化
D.反应产物都是空气的组成成分
【分析】由反应的微观示意图可知,一氧化碳与一氧化氮在催化剂的作用下生成氮气和二氧化碳,反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。
【解答】解:A、由催化剂的特点可知,该反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,故选项A说法正确;
B、由质量守恒定律可知,反应前后原子种类、数目不变;由反应的化学方程式可知,每2个一氧化碳分子与2个一氧化氮分子完全反应生成2个二氧化碳分子和1个氮分子,因此反应后分子总数减少,故选项B说法正确;
C、反应物一氧化碳中氧元素为﹣2价,碳元素为+2价,一氧化氮中氧元素为﹣2价,氮元素为+2价,生成物二氧化碳中氧元素为﹣2价,碳元素为+4价,氮气为单质,氮元素的化合价为0,因此反应前后碳元素和氮元素的化合价发生改变,而氧元素化合价不变,故选项C说法错误;
D、反应产物为二氧化碳和氮气,都是空气的组成成分,故选项D说法正确。
故选:C。
【点评】此题是对化学反应微观示意图问题的考查,根据分子构成判断反应物与生成物的种类,写出反应的方程式,然后结合相关的知识分析解答即可。
2.(2024•无锡)一定条件下,甲和乙反应的微观过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁中有3种氧化物
B.反应前后原子种类改变
C.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
D.反应生成的丙和丁的质量比为5:3
【分析】根据反应的微观示意图,分析反应物、生成物及反应的条件,写出反应的化学方程式,根据方程式的意义进行有关问题的分析与判断。
【解答】解:由微观反应示意图可知,该反应的化学方程式为:。
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。该反应中只有二氧化碳和水属于氧化物,故A说法不正确;
B、由质量守恒定律可知,反应前后原子种类不改变,故B说法不正确;
C、由化学方程式可知,参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1,故C说法正确;
D、由化学方程式可知,反应生成的丙和丁的质量比为(12+16+32):(1×2+16)=10:3,故D说法不正确。
故选:C。
【点评】本题属于微观示意图的考查,关键是能够根据小球代表的原子结构写出反应的方程式,然后根据相关的问题分析即可。
3.(2025•五华区校级一模)如图为甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁的微观示意图,下列结论正确的是( )
A.反应前后各元素的化合价都没有改变
B.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
C.反应前后原子的种类不变,原子的个数改变
D.反应中生成的丙和丁的质量比为16:9
【分析】根据反应的微观示意图,分析反应物生成物及反应的条件,写出反应的方程式,根据方程式的意义、物质的组成及微粒的变化等分析判断有关的说法。
【解答】解:由微观反应示意图可知,该反应的化学方程式是:。
A、该反应有单质氢气参加反应,氢元素的化合价一定发生了变化,故A选项说法错误;
B、由化学方程式可知,参加反应的甲(二氧化碳)和乙(氢气)的分子个数比为1:3,故B选项说法错误;
C、由质量守恒定律可知,反应前后原子的种类、数目都不变,故C选项说法错误;
D、由化学方程式可知,生成物丙和丁的质量比为(12+1×4+16):(1×2+16)=32:18=16:9,故D选项说法正确。
故选:D。
【点评】要想解答好这类题目,要理解和熟记微粒观点及模型图的应用,以及与之相关的知识。
4.(2024•河南)某反应的微观示意图如图,该反应可用于汽车尾气处理。下列说法正确的是( )
A.图中的单质为氧气
B.反应的产物均为无毒物质
C.反应前后元素的化合价均无变化
D.反应的化学方程式为NH3+NON2+H2O
【分析】由反应的微观示意图可知,该反应是氨气和一氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水,反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O。
【解答】解:A、该反应中涉及到的单质是氮气,选项说法错误;
B、该反应的生成物是氮气和水,均为无毒物质,选项说法正确;
C、在反应物氨气中,氮元素显﹣3价,在一氧化氮中,氮元素显+2价,在生成物氮气中,氮元素的化合价为零,选项说法错误;
D、该反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O,选项说法错误。
故选:B。
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图,考查了微观上对化学反应的认识,学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
5.(2024•淄博)三氟化氮是微电子工业中一种优良的蚀刻气体,其在一定条件下发生反应的微观示意图如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应物和生成物都是由分子构成的
B.该反应属于分解反应
C.反应前后,氮和氟的化合价都发生了改变
D.反应后生成氮分子和氟分子的个数比为2:3
【分析】根据反应的微观反应示意图可知,该反应是2个NF3分子在一定条件下反应生成1个N2分子、3个F2分子,进行分析判断。
【解答】解:A、由反应的微观反应示意图可知,该反应是2个NF3分子在一定条件下反应生成1个N2分子、3个F2分子,反应物和生成物都是由分子构成的,故选项说法正确。
B、反应的化学方程式为2NF3N2+3F2,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项说法正确。
C、反应物为化合物,生成物为两种单质,则氮、氟元素的化合价均发生了变化,故选项说法正确。
D、反应的化学方程式为2NF3N2+3F2,反应后生成氮分子和氟分子的个数比为1:3,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题有一定难度,学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
6.(2024•广东)我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应后氧原子个数减少
B.反应后催化剂的质量增加
C.b的化学式为H2O
D.参加反应的a、b分子个数比为1:1
【分析】在催化剂作用下,水和氧气反应生成过氧化氢,反应的化学方程式是2H2O+O22H2O2。
【解答】解:A、反应后氧原子个数不变,该选项不正确。
B、反应后催化剂质量不变,该选项不正确。
C、b的化学式为H2O,该选项正确。
D、参加反应的a、b分子个数比为1:2,该选项不正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
7.(2024•深圳)小丁同学发现H2和CO2在同一条件下会发生两个化学反应。一般反应Ⅰ来制取甲醇(CH3OH),下列说法错误的是( )
A.在反应Ⅰ中,参加反应的H2和CO2的分子个数比为3:1
B.反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C.小丁同学想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生
D.利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料
【分析】根据微观反应示意图写出化学方程式,再利用化学方程式的意义、化学反应的实质来分析判断。
【解答】解:A、由微观反应示意图可知,反应Ⅰ是由二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,由化学方程式可知,在反应Ⅰ中,参加反应的H2和CO2的分子个数比为3:1,选项说法正确;
B、由微观反应示意图可知,反应Ⅱ是二氧化碳和氢气在光照的条件下反应生成水和一氧化碳,化学方程式为CO2+H2H2O+CO,由化学方程式可知,反应Ⅱ前后的分子数量没有发生改变,选项说法错误;
C、由微观反应示意图可知,小丁同学想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生,选项说法正确;
D、这两个反应的反应物中均有二氧化碳,生成物中的甲醇、一氧化碳均具有可燃性,因此利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料,选项说法正确。
故选:B。
【点评】根据变化微观示意图及粒子构成模拟图,确定物质的分子构成,能够正确写出物质的化学式,是解答此类题的关键。
8.(2024•江西)我国科研人员实现了用高效催化剂将甲烷与氧气在常温下制甲酸。该反应的微观示意图如图,有关说法正确的是( )
A.反应过程中共有两种氧化物
B.高效催化剂的作用是增加生成物质量
C.物质丙中氢元素的质量分数最小
D.参加反应的甲和乙的分子个数比为1:1
【分析】根据化学反应的微观模型图推出各物质的化学式,然后书写出反应的化学反应方程式,进行推理解答即可。
【解答】解:由微观反应示意图可知,该反应是甲烷和氧气在催化剂的作用下反应生成甲酸和水,化学方程式为2CH4+3O22CH2O2+2H2O。
A、氧化物是由两种元素组成,且有一种元素是氧元素的化合物,因此该反应中涉及到水一种氧化物,选项说法错误;
B、高效催化剂的作用是改变化学反应的速率,并不能增加生成物质量,选项说法错误;
C、CH2O2中,碳、氢、氧元素的质量比为12:(1×2):(16×2)=12:2:32,可见其中氢元素的质量分数最小,选项说法正确;
D、由化学方程式可知,参加反应的甲和乙的分子个数比为2:3,选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了如何根据图中信息正确进行分析、判断方面的问题,同学们要抓住有用信息,联系所学知识加以解答。
9.(2024•湖北)液氢、液氧可作为火箭发动机的推进剂,其反应如示意图。下列说法正确的是( )
A.乙为氧化物
B.丙的化学式为H2O
C.反应前后分子的个数不变
D.反应前后氧元素的化合价不变
【分析】氢气燃烧生成水,反应的化学方程式是2H2+O22H2O。
【解答】解:A、乙是氧气,氧气不是氧化物,该选项不正确。
B、丙是水,水的化学式为H2O,该选项正确。
C、反应后分子个数减少,该选项不正确。
D、反应前氧气中的氧元素化合价是0,反应后水中氧元素化合价是﹣2,该选项不正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
10.(2024•常州)乙烷和二氧化碳反应制乙烯(C2H4)有助于实现“碳中和”,其反应微观示意图如图(相同小球表示同种原子),下列说法不正确的是( )
A.甲的化学式为C2H6
B.参加反应的甲、乙质量比为1:1
C.分子的种类发生改变
D.丙与丁的分子个数之比为1:1
【分析】根据反应的微观过程图可知,该反应是1个乙烷分子与1个二氧化碳分子反应生成了1个乙烯分子、1个一氧化碳分子和1个水分子,结合题意进行分析判断。
【解答】解:A、由反应的微观过程图可知,1个甲分子由2个碳原子、6个氢原子构成,则甲的化学式为C2H6,故选项说法正确。
B、由反应的微观过程图可知,该反应是1个乙烷分子与1个二氧化碳分子反应生成了1个乙烯分子、1个一氧化碳分子和1个水分子,参加反应的甲、乙质量比为30:44=15:22,故选项说法错误。
C、由反应的微观过程图可知,化学反应前后,分子的种类发生了改变,故选项说法正确。
D、由反应的微观过程图可知,丙与丁的分子个数之比为1:1,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题有一定难度,学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
11.(2024•呼和浩特)利用CH4和CO2在催化剂的作用下反应可得到合成气(CO和H2),是实现“双碳”经济的有效途径之一。催化剂表面同时发生积碳反应和消碳反应,原理如图1。当催化剂表面的积碳量变大,会影响催化剂与反应物接触而使反应减慢。其他条件相同时,积碳量与温度的关系如图2。下列说法错误的是( )
A.积碳反应的方程式为
B.消碳反应的产物是CO
C.500℃—600℃积碳量增加的原因是积碳反应产生的碳量高于消碳反应消耗的碳量
D.在催化剂作用下,CH4和CO2得到合成气的反应适宜在600℃时进行
【分析】根据题意,利用CH4和CO2在催化剂的作用下反应可得到合成气(CO和H2),催化剂表面同时发生积碳反应和消碳反应,结合反应的微观过程图、积碳量与温度的关系图,进行分析判断。
【解答】解:A、由图可知,积碳反应中,甲烷分解生成氢气和碳,该化学方程式书写正确,故选项说法正确。
B、由图可知,消碳反应中,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,故选项说法正确。
C、根据质量守恒定律,反应前后碳元素的质量不变,当积碳反应产生的碳量高于消碳反应消耗的碳量时,积碳量增加,故选项说法正确。
D、由图可知,600℃时,积碳量最高,此时不利于合成气的反应,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题有一定难度,理解题意、学会从微观的角度分析物质的变化等是正确解答本题的关键。
12.(2024•武汉)臭氧是一种常见的消毒剂。对氧气无声放电可获得臭氧,实验装置和反应的微观示意图如图所示。
下列说法错误的是( )
A.图2乙中的粒子均可保持物质的化学性质
B.图2甲表示的是纯净物,丙表示的是混合物
C.参加反应的反应物和生成物的分子个数比为3:2
D.该反应既不是化合反应也不是分解反应
【分析】一定条件下氧气能够转化成臭氧,反应的化学方程式是3O22O3。
【解答】解:A、图2乙中的氧原子不能保持物质的化学性质,该选项不正确。
B、图2甲表示的是纯净物(氧气),丙表示的是混合物(氧气和臭氧),该选项正确。
C、参加反应的反应物和生成物的分子个数比为3:2,该选项正确。
D、反应物和生成物都是一种,该反应既不是化合反应也不是分解反应,该选项正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
13.(2024•广安)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油),可适当节省石油资源。如图是乙烯与水反应制备乙醇的微观示意图,下列有关说法正确的是( )
A.反应前的物质属于纯净物
B.乙烯中碳、氢元素的质量比为1:2
C.反应前后原子的数目没有增减
D.该反应的化学方程式为:C2H4+2H2OC2H5OH+H2O
【分析】观察微观结构过程图,分析反应物、生成物,写出反应的化学方程式,据其意义、微粒的构成等判断有关的问题。
【解答】解:由微观反应示意图可知,该反应是由乙烯与水在一定条件下反应生成乙醇,化学方程式为C2H4+H2OC2H5OH。
A、反应前有乙烯和水两种物质,属于混合物,选项说法错误;
B、乙烯中碳、氢元素的质量比为(12×2):(1×4)=6:1,选项说法错误;
C、由质量守恒定律可知,反应前后原子的数目没有增减,选项说法正确;
D、该反应的化学方程式为C2H4+H2OC2H5OH,选项说法错误。
故选:C。
【点评】认真阅读分子模型和反应的模拟图结合化学变化的实质及分子、原子之间的关系,能判断分子的构成和物质的分类,是解决这类题目的关键点。
14.(2024•金坛区一模)中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如图,下列说法正确的是( )
A.反应前后原子数目发生改变
B.物质丁由原子直接构成
C.化学反应中分子可以再分
D.参加反应的甲和乙的质量之比为71:28
【分析】根据化学反应微观模型图结合已有的化学反应进行分析解答即可。
【解答】解:由微观反应示意图可知,该反应为硅和NF3在一定条件下反应生成SiF4和氮气,该反应的化学方程式为:4NF3+3Si3SiF4+2N2;
A、由质量守恒定律可知,反应前后原子数目没有发生改变,选项说法错误;
B、丁是氮气,氮气是由氮分子构成的,选项说法错误;
C、由微观反应示意图可知,化学反应中分子可以再分,选项说法正确;
D、由化学方程式可知,参加反应的甲和乙的质量之比为(71×4):(28×3)=71:21,选项说法错误。
故选:C。
【点评】加强对化学反应微观模型图的知识的掌握是正确解答本题的关键。
15.(2024•雁塔区校级模拟)中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如图,下列说法正确的是( )
A.物质乙由分子构成
B.该反应属于置换反应
C.空气中物质丁的质量分数为78%
D.反应生成的丙和丁微粒数之比为1:1
【分析】根据化学反应微观模型图结合已有的化学反应进行分析解答即可。
【解答】解:由图可知,该反应为硅和NF3在一定条件下反应生成SiF4和氮气,该反应的化学方程式为:4NF3+3Si3SiF4+2N2;
A、物质乙由原子构成的,故A错误;
B、该反应是单质和化合物反应生成了单质和化合物,属于置换反应,故B正确;
C、空气中物质丁的体积分数为78%,故C错误;
D、反应生成的丙和丁微粒数之比为3:2,故D错误。
故选:B。
【点评】加强对化学反应微观模型图的知识的掌握是正确解答本题的关键。
二.填空题(共15小题)
16.(2024•市南区校级一模)如图为某化学反应的微观过程,其中“”和“”表示两种不同原子。
(1)该反应属于 分解 (填基本反应类型)反应。
(2)虚线框内应填的微观图示是 D (选填A、B、C、D),你推断的依据是 质量守恒定律(或化学反应前后原子种类、数目不变) 。
【分析】(1)根据反应类型的特点进行分析;
(2)根据质量守恒定律的微观解释:化学反应前后原子的种类和数目不变。可知在化学反应方程式中,反应物和生成物中所含的原子的种类和数目相同。由此可推断化学反应方程式中反应物或生成物的化学式。
【解答】解:(1)由化学反应的微观图可以看出,该反应是一种化合物分解成两种化合物的反应,符合分解反应的特征,属于分解反应;
(2)由化学反应的微观图可以看出,反应前的物质中共有2个“”原子和4个“”原子。而生成物中只有4个“”原子,缺少2个“”原子,根据质量守恒定律,虚线框内应填的微观图示是D。
故答案为:(1)分解;
(2)D;质量守恒定律(或化学反应前后原子种类、数目不变)。
【点评】本题主要考查学生运用质量守恒定律进行推断的能力。解题的关键是正确分析化学反应的微观图。
17.(2024•海南模拟)天然气是一种重要的化工原料,使用前需对其进行预处理,除去对生产有害的成分。如图为利用催化剂除去天然气中x的反应原理示意图。
(1)天然气主要成分的化学式是 CH4 。
(2)写出图中x变成最终产物的化学反应方程式 H2SS+H2 。
【分析】(1)根据天然气的成分来分析;
(2)根据微观示意图的信息来分析。
【解答】解:(1)天然气主要成分是甲烷,甲烷的化学式是CH4;故答案为:CH4;
(2)由微观反应示意图可知,硫化氢在催化剂的作用下分解为硫和氢气,化学方程式为H2SS+H2;故答案为:H2SS+H2。
【点评】要想解答好这类题目,要理解和熟记微粒观点及模型图的应用,以及与之相关的知识。
18.(2024•天津模拟)建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点。请根据下列信息回答有关问题,如图为粒子之间的转化关系图:
(1)其中①表示的是 原子 。
如图为四种离子结构示意图:
(2)图中除D外,表示原子的是 A、B (填字母序号)。
(3)图中B、C属于同种元素,因为 质子数 相同。
(4)图中D为某粒子的结构示意图,当x=16时,则表示该粒子是 阴离子 (填“原子”“阴离子”或“阳离子”)。
如图表示某化学反应的微观过程:
(5)请写出该反应的化学方程式 。
【分析】(1)根据构成物质的粒子间的关系来分析;
(2)根据原子中,质子数=电子数来分析;
(3)根据元素的概念来分析;
(4)根据粒子中的质子数与电子数的关系来分析;
(5)根据微观反应示意图的信息来分析。
【解答】解:(1)分子是由原子构成的,原子得失电子后形成离子,所以①是原子。
(2)原子中:质子数=核外电子数;由此可知,图中除D外,表示原子的是A、B。
(3)质子数决定元素的种类,图乙中B、C属于同种元素,因为质子数相同。
(4)当x=16时,即D的核内质子数为16,由图中D结构示意图可知,其核外电子数为18,核外电子数大于核内质子数,得到电子,则表示该粒子是阴离子。
(5)由该反应的微观过程可知,该反应为氧气和氢气在点燃的条件下反应生成水,化学方程式书写为。
故答案为:(1)原子;
(2)A、B;
(3)质子数;
(4)阴离子;
(5)。
【点评】本题难度不大,了解原子和分子、离子的相互转化、粒子结构示意图的含义、微观反应示意图的信息等是正确解答本题的关键。
19.(2024•乐山模拟)能源和环境,是人类共同关心的问题。
(1)如果燃气灶的火焰出现黄色或橙色,锅底出现黑色,则其原因是 燃气燃烧不充分(空气或氧气不足) ,此时就需要 增大 (填“增大”或“减小”)灶具的进风口。
(2)为减少污染、治理“雾霾”提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,其微观示意图如图所示,该反应的化学方程式为 C+H2O=CO+H2 ,该反应的基本类型为 置换 反应。
【分析】(1)根据燃料的不充分燃烧以及促进燃料燃烧的措施来分析;
(2)根据微观反应示意图的信息以及化学反应的特点来分析。
【解答】解:(1)如果燃气灶的火焰出现黄色或橙色,锅底出现黑色,说明燃气没有充分燃烧,则应增大灶具的进风口,提供更多的氧气,使燃料充分燃烧。
(2)由图可知,该反应为C和H2O反应生成CO和H2,该反应的化学方程式为:C+H2O=CO+H2;该反应为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的反应,属于置换反应。
故答案为:(1)燃气燃烧不充分(空气或氧气不足);增大;
(2)C+H2O=CO+H2;置换。
【点评】本题难度不大,掌握微观反应示意图的信息、基本反应类型的判断方法以及促进燃料充分燃烧的措施是解题的关键。
20.(2024•泰山区校级二模)《功勋》讲述了共和国勋章获得者的精彩故事。
(1)于敏的氢弹梦:于敏参与设计了我国第一颗氢弹,氢弹原料中的氘是一种质子数和中子数均为1的原子,如图示意图能表示氘原子的是 A (填字母,下同);
(2)袁隆平的粮食梦:2020年袁隆平团队成功种植了“海水稻”,海水稻硒含量比普通大米高7.2倍,有益于人体健康。这里的硒是指 元素 (填“元素”、“分子”或“原子”);
(3)黄旭华的潜艇梦:黄旭华被誉为中国核潜艇之父,他为中国核潜艇作出巨大贡献。潜艇供氧的反应原理为2Na2O2+2X=2Na2CO3+O2,则X的化学式为 CO2 ;
(4)孙家栋的卫星梦:孙家栋参与我国首颗人造卫星“东方红一号”的设计。卫星升空需要用火箭运载,火箭发射时,肼(N2H4)与四氧化二氮气体发生反应的微观示意图如下:
保持丁化学性质的最小微粒是 水分子 ;该反应的化学方程式为 2N2H4+N2O43N2+4H2O 。
【分析】(1)根据粒子结构示意图进行分析解答;
(2)根据物质的组成解答;
(3)根据质量守恒定律解答;
(4)根据化学反应的微观模型解答。
【解答】解:(1)氘原子的质子数为1,则能表示氘原子的是A;
(2)物质是由元素组成的,这里的硒是指元素;
(3)反应前(X除外)有4Na、4O,反应后有4Na、8O、2C,根据化学反应前后各种原子个数相等,则X的化学式为CO2;
(4)由反应的微观示意图可知,丁表示的是水,由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,则保持丁化学性质的最小微粒是水分子,该反应的化学方程式为:2N2H4+N2O43N2+4H2O。
故答案为:(1)A;
(2)元素;
(3)CO2;
(4)水分子;2N2H4+N2O43N2+4H2O。
【点评】加强对化学反应的微观模型的掌握是正确解答本题的关键。
21.(2024•浉河区校级模拟)我国科学家利用高效催化剂进行人工固氮,如图是反应的微观示意图。
(1)该反应的化学方程式为 2N2+6H2O4NH3+3O2 。
(2)物质乙和丁的质量之比为 9:8 。
【分析】(1)根据微观反应示意图的信息来分析;
(2)根据化学方程式来分析计算。
【解答】解:(1)根据微观反应示意图可知,该反应是氮气和水在催化剂和光照的条件下反应生成氨气和氧气,化学方程式是2N2+6H2O4NH3+3O2。
(2)根据化学方程式物质的质量关系可得乙和丁的质量比,即水与氧气的质量比是(18×6):(32×3)=9:8。
故答案为:(1)2N2+6H2O4NH3+3O2。
(2)9:8。
【点评】本题的难度不大,了解质量守恒定律、方程式的书写方法和微粒的模型图的意义是解答本题的基础。
22.(2024•南关区校级四模)利用三氟化氮(NF3)气体进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在芯片表面不留任何残留物。该反应的微观示意图如图:
(1)蚀刻过程中会生成四氟化硅,该物质中硅元素与氟元素的质量比为 7:19 ;
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中,属于单质的有 2 种;
(3)写出该反应的化学方程式 4NF3+3Si3SiF4+2N2 ;
(4)若要蚀刻的芯片中硅的质量为2.8kg,最少需要三氟化氮的质量为 9.5 kg。
【分析】(1)根据化学式的意义计算元素的质量比;
(2)根据物质的组成分析单质的种类;
(3)根据物质的变化写出该反应的化学方程式;
(4)根据方程式的意义计算。
【解答】解:(1)四氟化硅(SiF4)中硅元素与氟元素的质量比为28:(4×19)=7:19;
(2)由同种元素组成的纯净物是单质,由物质的组成可知,甲、乙、丙、丁四种物质中,有乙(Si)和丁(N2)两种单质;
(3)由图可知,NF3与硅在一定条件下反应生成四氟化硅和氮气,反应的化学方程式为4NF3+3Si3SiF4+2N2;
(4)设最少需要三氟化氮的质量为x。
4NF3+3Si3SiF4+2N2;
284 84
x 2.8kg
解得:x≈9.5kg
故答案为:(1)7:19;
(2)2;
(3)4NF3+3Si3SiF4+2N2;
(4)9.5。
【点评】本题通过反应的微观示意图考查的知识点较多,但难度不大,只要理解微观示意图的意义、加强基础知识的学习即可分析解答。
23.(2024•云岩区模拟)人类在研究物质过程中,不断了解它们的性质和用途。
(1)碳的燃烧产生二氧化碳,化学方程式为 C+O2CO2 ;二氧化碳是一种重要的物质,自然界中自主消耗二氧化碳的途径有 绿色植物的光合作用(合理即可) (写一条)。
(2)利用从空气中“捕捉”的CO2为原料.在纳米纤维催化剂(氧化铜)的作用下反应,制取甲醇(CH3OH),转化的微观示意图如图1所示。丁框内的微观模型图为 ,该反应中的物质属于单质的是 甲(或氢气或H2) 。
(3)该反应的化学方程式为 3H2+CO2CH3OH+H2O 。
(4)在实际生产中,CH3OH的产率受催化剂CuO质量分数的影响(如图2所示),结合图中数据分析甲醇的产率与氧化铜质量分数之间的关系是 在其他条件相同时,氧化铜质量分数是50%时,甲醇的产率最高 。
【分析】(1)根据化学反应的原理、消耗二氧化碳的途径来分析;
(2)根据微观反应示意图的信息以及质量守恒定律、物质的分子结构来分析;
(3)根据化学反应的原理来分析;
(4)根据图示信息来分析。
【解答】解:(1)碳的燃烧产生二氧化碳,化学方程式为C+O2CO2;二氧化碳是一种重要的物质,自然界中自主消耗二氧化碳的途径有绿色植物的光合作用、海水吸收等;故答案为:C+O2CO2;绿色植物的光合作用(合理即可);
(2)根据微观反应示意图的信息可知,反应前有:6个氢原子、2个氧原子与1个碳原子;反应后有:4个氢原子、1个氧原子与1个碳原子,根据质量守恒定律可知,丁框内还应有2个氢原子与1个氧原子,则丁框内的微观模型图为;甲是氢气,氢气是由一种元素组成的纯净物,属于单质;故答案为:;甲(或氢气或H2);
(3)根据微观反应示意图可知,一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,反应的化学方程式为:3H2+CO2CH3OH+H2O;故答案为:3H2+CO2CH3OH+H2O;
(4)结合图2信息,甲醇的产率与CuO质量分数关系是在其他条件相同时,氧化铜质量分数是50%时,甲醇的产率最高。故答案为:在其他条件相同时,氧化铜质量分数是50%时,甲醇的产率最高。
【点评】此题是对化学反应微观示意图问题的考查,根据分子构成判断反应物与生成物的种类,写出反应的方程式,然后结合相关的知识分析解答即可。
24.(2024•牡丹江)“宏观—微观—符号”三重表征是化学特有的表示物质及其变化的方法。请结合资料卡片中涉及到反应的微观示意图回答下列问题。
(1)丙物质的名称为 汞 。
(2)“”表示的微观意义是 1个氧分子 。
(3)请标出丁中硫元素的化合价 O2 。
(4)参加反应甲、乙两种物质的粒子个数比 1:1 。
【分析】(1)根据丙物质是由汞原子直接构成的,进行分析解答。
(2)根据“”可知,1个分子由2个氧原子构成,进行分析解答。
(3)化合价的表示方法,在该元素符号的正上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后。
(4)根据1个氧化汞分子和1个氧分子在加热条件下反应生成1个汞原子和1个二氧化硫分子,进行分析解答。
【解答】解:(1)丙物质是由汞原子直接构成的,为金属汞,则丙物质的名称为汞。
(2)由“”可知,1个分子由2个氧原子构成,表示的微观意义是1个氧分子。
(3)丁为二氧化硫,硫元素的化合价显+4价;由化合价的表示方法,在该元素符号的正上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,故丁中硫元素的化合价显+4价可表示为O2。
(4)1个氧化汞分子和1个氧分子在加热条件下反应生成1个汞原子和1个二氧化硫分子,则参加反应甲、乙两种物质的粒子个数比为1:1。
故答案为:
(1)汞;
(2)1个氧分子;
(3)O2;
(4)1:1。
【点评】本题有一定难度,通过微观粒子的反应模型图,考查了微观上对化学反应的认识,学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
25.(2024•湖南)航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,该反应的微观示意图如图所示:
①该化学反应的基本类型是 化合 反应。
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是 热值高(合理即可) (写一条即可)。
(2)“分”的思想
航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的化学方程式是 2H2O2H2↑+O2↑ 。
(3)“合”与“分”的思想
通过以上事实,证明了水是由 氢元素与氧元素 组成。
【分析】(1)根据化学反应的特点、氢能的优点来分析;
(2)根据电解水的原理来分析;
(3)根据水的组成来分析。
【解答】解:(1)①由微观反应示意图可知,该反应物的反应物有两种,生成物只有一种,符合“多变一”的特点,因此该反应属于化合反应;故答案为:化合;
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是热值高,燃烧产物只有水,对环境无污染;故答案为:热值高(合理即可);
(2)水在通电的条件下生成氢气和氧气,化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑;故答案为:2H2O2H2↑+O2↑;
(3)氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,由质量守恒定律可知,水是由氢元素与氧元素组成的;故答案为:氢元素与氧元素。
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图,考查了微观上对化学反应的认识,学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
26.(2024•东营)在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。“”表示汞原子,“”表示氧原子,请回答下列问题:
(1)如图中,表示同一种物质的是 AD (填字母序号,下同),表示化合物的是 B 。
(2)①请写出下图中变化2的化学方程式: 2Hg+O22HgO 。
②关于上述变化过程的理解,正确的有 BD 。
A.物质都是由分子构成的
B.化学变化的实质是原子重新组合的过程
C.化学变化前后分子、原子数目均不变
D.控制反应条件,可以实现反应物和生成物的相互转化
【分析】(1)同种分子构成的物质为纯净物,不同种分子构成的物质为混合物;再进一步判断由同种分子构成的物质,由同种原子构成的分子为单质的分子,由不同种原子构成的分子为化合物的分子。
(2)①根据反应的微观示意图可知,变化2是汞原子和氧分子在加热的条件下生成氧化汞分子,进行分析解答。
②根据化学变化的实质、变化2是汞原子和氧分子在加热的条件下生成氧化汞分子等,进行分析解答。
【解答】解:(1)图A表示的是氧分子构成的氧气,图B表示的是氧化汞分子构成的氧化汞,图C表示的是汞原子构成的汞,图D表示的是氧分子构成的氧气,所以表示表示同一种物质的是AD;表示化合物的是B。
(2)①由反应的微观示意图可知,变化2是汞原子和氧分子在加热的条件下生成氧化汞分子,即汞和氧气在加热的条件下生成氧化汞,反应的化学方程式为2Hg+O22HgO。
②A、物质不都是由分子构成的,如汞是由原子构成的,故选项说法错误。
B、由图可知,化学变化的实质是分子的破裂和原子重新组合的过程,故选项说法正确。
C、化学变化前后原子的数目一定不变,但分子的数目不一定变,故选项说法错误。
D、由图可知,控制反应条件,可以实现反应物和生成物的相互转化,故选项说法正确。
故答案为:
(1)AD;B;
(2)①2Hg+O22HgO;②BD。
【点评】本题有一定难度,学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
27.(2024•临沂)近期,中国自主研发设计的全球首艘氨燃料动力集装箱船在国际市场成功签约。氨气在纯氧中燃烧的微观示意图如图所示,请回答下列问题:
(1)写出上述反应的化学方程式 4NH3+3O26H2O+2N2 ,该反应属于 置换 反应(填基本反应类型)。
(2)与化石燃料相比,氨气作为燃料的优点是 产物不污染环境 (写出一条即可)。
【分析】氨气在氧气中燃烧生成氮气和水,反应的化学方程式是4NH3+3O26H2O+2N2。
【解答】解:(1)上述反应的化学方程式是4NH3+3O26H2O+2N2,该反应属于置换反应。
故答案为:4NH3+3O26H2O+2N2;置换。
(2)与化石燃料相比,氨气作为燃料的优点是产物不污染环境。
故答案为:产物不污染环境。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
28.(2024•长春)1828年维勒通过加热氰酸铵得到了尿素[化学式为CO(NH2)2]。尿素是第一种在生物体外合成的有机物,目前工艺有很大改进。某合成尿素的反应微观示意图如图。
(1)尿素属于氮肥、磷肥、钾肥中的 氮肥 。
(2)尿素中碳元素与氮元素的质量比为 3:7 。
(3)该反应的化学方程式为 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 。
(4)下列关于该反应的说法正确的是 A (填序号)。
A.原子种类不变
B.原子数目改变
C.属于化合反应
【分析】(1)根据化肥的分类来分析;
(2)根据化合物中元素质量比的计算方法来分析;
(3)根据微观反应示意图的信息来分析;
(4)根据质量守恒定律以及化学反应的特点来分析。
【解答】解:(1)尿素中只含农作物需求量大的氮元素,属于氮肥;故答案为:氮肥;
(2)尿素[化学式为CO(NH2)2]中,碳元素与氮元素的质量比为12:(14×2)=3:7;故答案为:3:7;
(3)一定条件下,二氧化碳和氨气反应生成尿素和水,该反应的化学方程式为:2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O;故答案为:2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O;
(4)A.由质量守恒定律可知,反应前后原子种类不变,选项说法正确;
B.由质量守恒定律可知,原子数目不变,选项说法错误;
C.该反应的生成物有两种,不属于化合反应,选项说法错误。
故答案为:A。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
29.(2024•利州区)请从化学视角回答下列问题:
(1)制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖,利用了活性炭的 吸附 。
(2)玻璃钢可用于制造飞机、导弹的雷达罩,玻璃钢属于 复合材料 (填“复合材料”或“金属材料”)。
(3)家里的刀、剪等钢铁制品与 水、氧气 接触易生锈。
(4)天气闷热时,鱼塘里的鱼因缺氧而接近水面游动,缺氧的原因是 天气闷热时温度升高,压强变小,所以水中溶解的氧气也变少,所以鱼要靠近水面来呼吸更多的氧气 。
(5)广元唐家河的大熊猫以竹子为主食,用以保证每天的能量摄入。竹子富含纤维素,纤维素属于哪类基本营养素 糖类 。
(6)为了减少二氧化碳的排放,可通过电化学手段将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)。该反应的微观示意图如图:
①该反应的化学方程式为 2CO2+2H2O2CH2O2+O2 。
②H和O属于不同种元素最本质的原因是 质子数不同或核电荷数不同 。
③从微观上解释该化学反应遵守质量守恒定律的原因是 反应前后,原子的种类、数目及其质量保持不变 。
【分析】(1)根据活性炭的性质来分析;
(2)根据材料的分类来分析;
(3)根据铁锈蚀的条件来分析;
(4)根据影响气体溶解度的因素来分析;
(5)根据营养素的种类来分析;
(6)根据微观反应示意图的信息、化学方程式的写法、元素的概念以及质量守恒定律的内涵来分析。
【解答】解:(1)活性炭具有吸附性,因此制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖;故答案为:吸附;
(2)玻璃钢是由玻璃纤维和合成材料复合而成的,属于复合材料;故答案为:复合材料;
(3)家里的刀、剪等钢铁制品与水、氧气接触易生锈;故答案为:水、氧气;
(4)气体的溶解度随着温度升高而降低,随着压强的增大而增大,故天气闷热时温度升高,压强变小,所以水中溶解的氧气也变少,所以鱼要靠近水面来呼吸更多的氧气;故答案为:天气闷热时温度升高,压强变小,所以水中溶解的氧气也变少,所以鱼要靠近水面来呼吸更多的氧气;
(5)纤维素属于基本营养素中的糖类;故答案为:糖类;
(6)①由微观反应示意图可知,该反应是在通电的条件下,二氧化碳和水反应生成甲酸和氧气,反应的化学方程式是2CO2+2H2O2CH2O2+O2;故答案为:2CO2+2H2O2CH2O2+O2;
②由元素的概念可知,H和O属于不同种元素最本质的原因是质子数不同或核电荷数不同;故答案为:质子数不同或核电荷数不同;
③从微观上看该化学反应遵守质量守恒定律的原因是反应前后,原子的种类、数目及其质量保持不变;故答案为:反应前后,原子的种类、数目及其质量保持不变。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
30.(2024•绥化)我国科研人员以水滑石为载体,通过一种复杂的催化剂,在阳光的作用下使甲烷和水发生反应生成氢气和A,其微观反应示意图如图所示,请回答下列问题。
(1)写出生成物A的化学式 CO2 。
(2)参加反应的各物质的质量比是 4:9或9:4 (最简整数比)。
(3)下列说法正确的是 AD (填字母)。
A.该催化剂在此反应中加快了反应速率
B.该反应前后分子的种类和个数都不变
C.该反应属于置换反应
D.该反应制氢气充分利用太阳能。可达到节能的目的
【分析】由微观反应示意图以及质量守恒定律可知,在催化剂和阳光的作用下甲烷和水反应生成二氧化碳和氢气,反应的化学方程式是CH4+2H2OCO2+4H2。
【解答】解:(1)由分析可知,生成物A的化学式为CO2;故答案为:CO2;
(2)由化学方程式可知,参加反应的甲烷与水的质量比为16:(18×2)=4:9;故答案为:4:9或9:4;
(3)A.该催化剂在此反应中加快了反应速率,选项说法正确;
B.该反应前后分子的种类和个数都发生改变,选项说法错误;
C.该反应的反应物均为化合物,因此该反应不属于置换反应,选项说法错误;
D.该反应制氢气充分利用太阳能。可达到节能的目的,选项说法正确。
故答案为:AD。
【点评】根据变化微观示意图及粒子构成模拟图,根据分子由原子构成等特点,正确判断变化中的物质构成,是解答本题的基本方法。
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