内容正文:
第五单元 化学反应的定量关系
考点一:质量守恒定律
1.[教材习题改编]下列现象不能用质量守恒定律解释的是( )
A.铜粉在空气中加热后固体质量增大
B.10 g蔗糖溶于70 g水得到80 g糖水
C.高锰酸钾受热分解后固体质量变小
D.纸燃烧化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
2.(2024·河南安阳模拟)神舟十六号载人飞船使用的火箭推进剂N2H4(肼)和H2O2反应的化学方程式为N2H4+2H2O24H2O+X,则X的化学式是( )
A.NO B.NO2 C.N2 D.HNO3
3.(2024·黑龙江)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应基本反应类型为化合反应
B.该化学反应中乙、丙质量比为3∶17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
4.(2024·河北)当前,氨气(NH3)的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气,一定条件下,在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是( )
A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4∶1
5.[教材习题改编]现将40 g A加入足量B中充分反应,40 g A完全反应后生成32 g C和22 g D,则参加反应的B与生成的D的质量比是( )
A.22∶7 B.7∶11 C.5∶3 D.9∶11
6.(2024·河北模拟)初三某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
【讨论与探究】
(1)甲小组实验过程中,除了看到白磷燃烧产生大量白烟这一明显现象外,还观察到气球 。
(2)请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究,并按要求完成乙组和丙组实验。
①乙组实验结束后可观察到天平 (填“能”或“不能”)平衡,此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
②丙组通过对过氧化氢溶液(少量)分解反应前后各物质质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和 (填“大于”“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。该反应中二氧化锰起 作用。
【实验结论与分析】
(3)化学反应的过程是原子重新组合的过程。从微观角度分析,化学反应前后一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②分子种类 ③原子数目
④分子数目 ⑤原子质量
【反思与交流】
(4)两位同学通过交流反思得到启示,在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时,对于 的化学反应,一定要在密闭装置中进行。
考点二:化学方程式
7.(2024·山西)在书写磷与氧气反应的化学方程式时,配平之前,首先要对原子的种类和数目进行观察。如图所示,方框内应填写的数字为( )
A.3 B.4 C.7 D.9
8.(2024·山东潍坊模拟节选)央视栏目“典籍里的中国”展现了中国智慧,其中有许多古今文明的对比。
出行——明朝末年从青岛到北京约需两个月的时间,如今乘坐高铁3小时20分钟便可到达,制造高铁使用大量的镁铝合金,工业上用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁的同时生成氯气(Cl2),请写出反应的化学方程式: 。
9.温室大棚上方悬挂盛装稀硫酸的塑料桶,定期向其中加入一定量的碳酸氢铵(NH4HCO3)固体,二者反应生成硫酸铵[(NH4)2SO4]、水和二氧化碳,写出其化学方程式:
,通过传感器监测调控棚内CO2浓度基本恒定,以促进植物的 作用。
10.二氧化碳是导致温室效应的气体,也是一种宝贵的资源。
(1)我国科研人员利用二氧化碳制取汽油。
①图1中第一步反应将CO2转化为CO。CO2与 反应也能转化为CO;利用太阳能和光催化剂分解水制氢气的化学方程式为 。
②图2中a、b属于 (填“相同”或“不同”)物质。
(2)我国科研人员利用二氧化碳制取醋酸,该方法的微观示意图如图3所示:
①保持醋酸化学性质的最小粒子是 (填粒子名称)。
②醋酸中氢、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
③该反应中各粒子的数目比为1∶1∶1,则X的化学式为 。
11.(2024·浙江杭州)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。
【捕捉】工业上常用NaOH溶液来“捕捉”CO2,流程如图所示(部分条件及物质未标出)。
“反应室”中发生的化学反应除了CaO+H2O═Ca(OH)2,还会发生另外一个反应,其化学方程式为 ,通过这两个反应可以让NaOH循环利用起来。
【利用】杭州亚运会主火炬使用的燃料甲醇(CH4O),便是利用从工业尾气中“捕捉”的二氧化碳为原料,其反应的微观过程如图所示。甲醇燃烧排放的二氧化碳与生产制备消耗的二氧化碳相抵消,实现碳的资源循环利用。请根据微观过程图写出化学方程式,再计算生产160吨甲醇燃料,共消耗多少吨二氧化碳。
[一材多题](2025·湖南)阅读以下材料,完成下面小题。
氢气是理想的清洁能源,目前已有多种制氢方式。
12.甲酸(HCOOH)制氢的微观示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲酸分子中含有1个氧分子
B.生成物都是由分子构成的
C.反应前后元素种类发生改变
D.反应的化学方程式是HCOOH═H2+CO
13.用电解水的方法制取1 g氢气,理论上至少需要水的质量是( )
A.2 g B.6 g
C.8 g D.9 g
14.(2025·湖北)在探究蜡烛元素组成时,做了如图的实验。下列推测错误的是( )
A.蜡烛燃烧有水生成
B.蜡烛燃烧有二氧化碳生成
C.蜡烛一定含有氧元素
D.蜡烛一定含有碳、氢元素
15.如图表示几种物质在密闭容器中反应前后的质量变化,下列说法正确的是( )
A.x的数值是11
B.该反应的生成物有2种
C.该反应为分解反应
D.W物质中只含碳、氢2种元素
16.(2024·山东潍坊模拟)同学们在化学实验室里进行了质量守恒定律的验证实验,并将实验数据绘制成以下图形(各物质的数据均为其在反应前或反应后所有物质中的质量分数),由图形数据分析出的结论正确的是( )
A.图中x的数值为9
B.乙可能是该反应的催化剂
C.丁是该反应的生成物
D.丙、丁质量变化比为8∶9
17.(2024·江西)在一密闭容器中发生某反应,其中甲、乙、丙、丁四种物质的质量变化如表所示,下列判断不正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
10
16
0
0
反应中质量/g
m2
1.6
反应后质量/g
m1
0
15.2
6.4
A.m1的值是5.6
B.m2的值是12
C.甲和乙是反应物
D.甲、丁间反应的质量比为8∶7
18.(2025·安徽)科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术:2CO2+6H24H2O+X。在密闭容器中加入CO2和H2模拟该反应,反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.m=0.28
B.X的化学式为CH4
C.反应前后分子种类不变
D.容器中碳、氧元素的质量比为1∶2
19.如图表示治理汽车尾气所涉及反应的微观过程,对于该反应,以下几种说法正确的是( )
A.生成物一定是混合物
B.分子在化学变化中不可分
C.化学反应前后原子种类不变
D.该反应是分解反应
20.(2024·山东潍坊模拟)某化学反应的微观过程如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该反应中分子和原子的种类都发生了改变
B.物质丙的化学式是NH3
C.甲、乙两物质参加反应的质量比为14∶3
D.图示反应属于分解反应
21.(2024·江西)密闭容器中装有W、X、Y、Z四种物质,高温反应前后质量变化如下,下列选项错误的是( )
物质
W
X
Y
Z
反应前质量/g
2
10
1
30
反应后质量/g
30
4
m
8
A.m的值为1
B.该反应的基本类型是化合反应
C.Y一定是反应中的催化剂
D.参加反应的X与Z的质量比是1∶2
22.如图表示三种物质在密闭容器中反应前后质量的变化,下列说法正确的是( )
A.物质Y可能是单质
B.反应时X和Y的质量比是1∶4
C.反应中可能有催化剂的参与
D.反应前X和Y的质量和等于Z的质量,所以反应后X和Y的质量和也应该等于Z的质量
23.(2025·云南)捕集CO2合成尿素[CO(NH2)2],可实现CO2资源化利用,转化流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.理论上,反应②中合成3.4 t NH3需要0.6 t H2
B.理论上,反应③中参加反应的NH3和CO2的质量比为17∶22
C.该转化流程中,H2O可循环利用,无需额外补充
D.该转化流程中,分子总数减少
24.[创新装置](2025·湖北武汉)项目小组利用如图所示装置电解水并收集干燥的氢气和氧气。
(1)接通电源,收集a气体,靠近火焰,观察到气体燃烧,发出淡蓝色火焰,说明该气体是 (填“氢气”或“氧气”)。
(2)一段时间后断开电源,实验前后整个装置的质量减少了0.9 g,写出通电过程中反应的化学方程式并计算生成氧气的质量。(不考虑水的蒸发)
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第五单元 化学反应的定量关系
1.B 2.C 3.C 4.B 5.B
6.(1)先变大后变小
(2)①不能 遵守 ②等于 催化
(3)①③⑤
(4)有气体参加或生成
7.A
8.MgCl2Mg+Cl2↑
9.2NH4HCO3+H2SO4═(NH4)2SO4+2H2O+2CO2↑ 光合
10.(1)①碳 2H2O2H2↑+O2↑ ②不同
(2)①醋酸分子 ②1∶8 ③CH4
11.【捕捉】Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
【利用】解:设消耗CO2的质量为x。
CO2+3H2CH3OH+H2O
44 32
x 160 t
=
x=220 t
答:共消耗220 t二氧化碳。
12.B 13.D 14.C 15.A 16.BD 17.AD 18.A
19.AC 20.BC 21.CD 22.BC 23.C
24.(1)氢气
(2)实验前后整个装置的质量减少了0.9 g,即水的质量减少了0.9 g,根据2H2O2H2↑+O2↑可知,水、氢气、氧气的质量比为(2×18)∶(2×2)∶32=9∶1∶8,则生成氢气的质量为0.1 g,生成氧气的质量为0.8 g。
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