内容正文:
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根据微观反应示意图回答下列问题。
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考法❶ 书写物质的化学式
(1) 的化学式为____, 的化学式为____。
考法❷ 判断物质类别
(2)图中的氧化物为__________(填化学式);反应后的物质类别为________
(填“纯净物”或“混合物”)。
CH4
H2O
CO2、H2O
混合物
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【方法点拨】
①判断混合物或纯净物:由分子构成的物质,看反应前后有几种分子,若只有一种分子,则为纯净物,若含有两种或两种以上分子,则为混合物。
②判断单质或氧化物:该分子只含一种原子,则为单质;该分子含有两种原子,且其中一种原子是氧原子,则为氧化物。
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考法❸ 书写化学方程式、判断基本反应类型
(3)图中发生反应的化学方程式为______________________,该反应________
(填“属于”或“不属于”)四大基本反应类型。
【方法点拨】
①书写化学方程式:先观察微观反应示意图,删除反应前后相同的物质,再
写出反应物、生成物的化学式,最后配平并标注反应条件等。
②根据书写的化学方程式判断基本反应类型。
CH4+2O2 CO2+2H2O
====
点燃
不属于
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考法❹ 判断元素化合价的变化
(4)反应前后,氧元素的化合价由___变为____,反应过程中_____________
的化合价未发生改变。
考法❺ 参加反应的粒子个数比及质量比
(5)参加反应的反应物的分子个数比为______________;反应后生成物的质
量比为________________。
0
-2
氢元素(或H)
1∶2(或2∶1)
11∶9(或9∶11)
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考法❻ 从不同角度解释质量守恒定律
(6)下列有关该反应的说法正确的是_______(填字母)。
A.反应前后原子种类和数目都不变
B.反应前后分子种类不变
C.反应前后分子数目不变
D.反应前后元素种类没有改变
E.该反应遵循质量守恒定律
F.化学变化中分子、原子均可分
G.反应前后物质总质量发生变化
ACDE
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【母题】 (2025·山东)我国科研团队不断改进CH4—CO2干气重整技术,将CO2定向转化为高附加值的化学品,实现了CO2资源化利用。CH4与CO2反应的微观示意图如下,下列说法正确的是( )
A.反应物和生成物都是由分子构成的化合物
B.反应物都含碳元素,都属于有机物
C.生成物都有可燃性,点燃前需验纯
D.反应前后分子的数目保持不变
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【解题模板】
第1步:联系物质构成知识,按示意图用化学式表示物质。
甲、乙、丙、丁分别为CH4、CO2、H2、CO。
第2步:根据反应前后原子的种类和数目不变配平化学方程式。
化学方程式:CH4+CO2 2H2+2CO
第3步:根据化学方程式进行解答。
A.H2是由氢气分子构成的,属于单质,故A错误。
B.CO2为无机物,故B错误。
C.H2与CO均为可燃性气体,点燃前需验纯,故C正确。
D.根据化学方程式,反应前后分子数目改变,故D错误。
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【变式1】 化学方程式已配平
(2025·甘肃)2025年中国人工智能技术迈向新台阶,人工智能芯片的主要成分是硅,下图为工业制取高纯硅(Si)的某一步反应微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.该反应类型为置换反应
B.化学反应中分子可以再分
C.参加反应的甲、乙物质分子个数比为1∶2
D.生成物丙与丁的质量比为28∶73
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【变式2】 多反应微观示意图
(2025·广安)甲酸(HCOOH)是一种常见的有机化工原料。加热时,选择不同的催化剂,甲酸可发生下图所示两种情况的化学反应。下列选项错误的是( )
A.甲酸由碳、氢、氧三种元素组成
B.化学反应前后分子种类和数目均不改变
C.反应2的化学方程式为HCOOH H2↑+CO2↑
D.选择不同的催化剂,可使化学反应主要向某一方向进行
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【变式3】 化学方程式未配平
(2025·南充)竖炉炼铁时,催化反应室中发生的反应的微观示意图如下,下列说法正确的是( )
A.该反应前后的分子数目不变
B.该反应中所有元素的化合价均不变
C.反应前后,催化剂的化学性质发生变化
D.该反应既不是中和反应,也不是复分解反应
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【变式4】 非常规的微观反应示意图
(2024·聊城)科学家发明的“人造树叶”,利用太阳能技术在阳光照射下就能将二氧化碳、水转化为优质燃料,其反应原理的微观模拟示意图如图。下列有关说法不正确的是( )
A.反应前后共涉及3种氧化物
B.反应前后碳、氢元素的化合价发生了改变
C.参加反应的两种物质的质量比为11∶9
D.该反应生成物的分子个数比为1∶1∶1
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【变式5】 微观示意图中不指明物质
如图是某化学反应的微观示意图,不同的圆球代表不同原子。下列说法中正确的是( )
A.生成物中共有两种化合物
B.反应前后共有四种化合物
C.参加反应的两种分子的个数比为2∶3
D.该反应前后原子种类没有变化
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类型1 碳转化微观反应示意图
考法❶ 转化为甲烷(CH4)
1.(2025·济南商河二模)为实现“双碳”目标,减少二氧化碳的气体排放,可以将二氧化碳进行转化。下图为该反应的微观示意图,下列有关该反应的说法中,正确的是( )
A.该反应是置换反应
B.甲与丙两物质质量比为1∶1
C.乙与丁两物质分子个数比为2∶1
D.该反应中共涉及了三种氧化物
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考法❷ 转化为乙烯(C2H4)
2.(2025·济南天桥一模节选)科学家利用太阳光在新型催化剂Ⅰ表面高效分解水后,再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯,其反应的微观示意图如图。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ中,反应前后分子总数保持不变
B.反应Ⅱ为置换反应
C.整个反应过程中涉及三种氧化物
D.反应Ⅱ中,参与反应的 与生成的 分子个数比为2∶1
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考法❸ 转化为甲醇(CH3OH或CH4O)
3.(2025·滨州阳信一模)中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成。其中部分反应的微观过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.甲反应中,可知甲醇中一定含碳元素,可能含氢元素和氧元素
B.甲反应中,原子个数变少了
C.乙反应中,反应a中甲醇分子中氢原子数目一定比甲醛多
D.乙反应中,反应b中氧元素全部转变成氧气
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考法❹ 转化为乙酸(CH3COOH或C2H4O2)
4.(2025·成都)北京大学科研团队用甲烷与二氧化碳合成乙酸,部分反应过程如图。有关说法错误的是( )
A.合成乙酸的反应是化合反应
B.消耗的甲烷与生成的乙酸质量比为8∶15
C.催化剂在反应前后质量和化学性质不变
D.有利于减缓温室效应
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类型2 其他元素转化微观反应示意图
5.(2025·湖南娄底一模)化学晚会上,某同学表演了一个化学小魔术“空瓶生烟”,两瓶分别盛有氯化氢气体和氨气,当两种气体相结合,会看到瓶中充满浓浓的白烟。下图为该反应的微观模拟示意图,下列说法中,正确的是( )
A.该反应的生成物是一种氮肥
B.参加反应的两种物质的分子个数比为1∶2
C.该反应属于复分解反应
D.化学反应前后,分子和原子的种类都没有改变
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6.(2025·郑州一模)三元催化器是安装在汽车排气系统中的重要装置,其可起到处理部分汽车尾气的作用,如图所示是其中某一反应的微观示意图( 为催化剂),下列说法不正确的是( )
A.该反应可将空气污染物转化为无污染的气体
B.该反应前后,催化剂的质量和化学性质不变
C.生成物中,单质和氧化物的质量比为7∶11
D.该反应前后,氮元素和碳元素的化合价均发生了改变
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7.(2025·青岛莱西一模)芯片蚀刻过程中,当物质NF3与硅反应时生成的物质均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.上述四种物质中有3种属于化合物
B.元素的化合价在反应前后没有变化
C.反应前后原子的种类不变
D.反应前后分子的种类不变
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8.(2025·济南天桥一模)宏观辨识与微观探析是化学学科的重要核心素养,如图为工业法生产硝酸的中间反应微观示意图。下列说法中,正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.该反应前后氮元素化合价没有发生变化
C.参加反应的NO和O2的分子个数比为2∶3
D.该反应属于氧化反应
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9.(2025·青岛市北一模)“宏观—微观—符号”三重表征思维方式有助于深入理解化学反应实质。结合资料卡片及相关反应的微观示意图判断,下列说法不正确的是( )
A.该反应为置换反应
B.改变条件,丙和丁可以生成甲和乙
C.甲和丁的质量之比为233∶64
D.乙和丁的分子个数比为2∶1
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10.(2025·淄博)某化学反应的微观示意图如下。下列说法正确的是( )
A.该反应前后分子数目发生变化
B.该反应前后原子数目不变
C.该反应中氮元素的化合价升高
D.该反应属于复分解反应
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