1 新素养 科学探究与实践 化学兴趣小组的同学用气密性良好的不同装置进行如图所示的三个实验,验证质量守恒定律。(资料:碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体)

(1) 实验一:称量装置和药品的总质量为$m_{1}$且保持装置密闭;使红磷燃烧,待装置冷却后,再次称量装置和药品的总质量为$m_{2}$。$m_{1}$与$m_{2}$的大小关系是$m_{1}$
(2) 实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中,观察到的现象是
(3) 为克服实验二中受到的气球浮力的影响,在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置,用电子秤称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作是
(4) 化学反应遵循质量守恒定律,其微观原因是
(1) 实验一:称量装置和药品的总质量为$m_{1}$且保持装置密闭;使红磷燃烧,待装置冷却后,再次称量装置和药品的总质量为$m_{2}$。$m_{1}$与$m_{2}$的大小关系是$m_{1}$
=
(填“>”“<”或“=”)$m_{2}$。(2) 实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中,观察到的现象是
有气泡产生,气球膨胀,电子秤示数减小
。(3) 为克服实验二中受到的气球浮力的影响,在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置,用电子秤称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作是
倾斜硬塑料瓶,使稀盐酸与碳酸钠粉末接触
,待反应结束后,再次称量装置和药品的总质量,电子秤示数不变。(4) 化学反应遵循质量守恒定律,其微观原因是
化学反应前后,原子的种类、数目和质量不变
。答案:1. (1) = (2)有气泡产生,气球膨胀,电子秤示数减小
(3)倾斜硬塑料瓶,使稀盐酸与碳酸钠粉末接触 (4)化学反应前后,原子的种类、数目和质量不变
(3)倾斜硬塑料瓶,使稀盐酸与碳酸钠粉末接触 (4)化学反应前后,原子的种类、数目和质量不变
解析:
【分析】
本题围绕验证质量守恒定律的三个实验展开,需结合质量守恒定律的内容、实验现象分析、实验操作要求及微观本质解题:
(1) 实验一为密闭装置中红磷燃烧,根据质量守恒定律,密闭体系内反应前后总质量不变,据此判断m₁与m₂的关系;
(2) 实验二中碳酸钠与稀盐酸反应生成气体,结合装置特点分析反应现象;
(3) 实验三需让两种药品接触发生反应,明确对应操作;
(4) 从微观角度分析化学反应前后原子的变化,解释质量守恒的原因。
【解析】
(1) 实验一装置密闭,红磷在密闭体系内燃烧,根据质量守恒定律,参加反应的物质总质量等于反应后生成的物质总质量,因此装置和药品的总质量反应前后不变,故m₁ = m₂;
(2) 碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,因此观察到有气泡产生;生成的CO₂使锥形瓶内压强增大,气球膨胀;由于膨胀的气球受到空气浮力影响,电子秤示数减小;
(3) 实验三的目的是让稀盐酸与碳酸钠粉末接触发生反应,因此接下来的操作是倾斜硬塑料瓶,使稀盐酸与碳酸钠粉末接触;
(4) 化学反应的本质是原子的重新组合,反应前后原子的种类、数目和质量均未改变,因此化学反应遵循质量守恒定律。
【答案】
(1) = (2) 有气泡产生,气球膨胀,电子秤示数减小 (3) 倾斜硬塑料瓶,使稀盐酸与碳酸钠粉末接触 (4) 化学反应前后,原子的种类、数目和质量不变
【知识点】
质量守恒定律、化学实验操作、化学反应微观实质
【点评】
本题是验证质量守恒定律的经典实验题,考查了不同装置下的实验现象分析、实验操作设计及质量守恒的微观原因,需理解密闭体系对验证质量守恒的重要性,注重实验探究与理论知识的结合,整体难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕验证质量守恒定律的三个实验展开,需结合质量守恒定律的内容、实验现象分析、实验操作要求及微观本质解题:
(1) 实验一为密闭装置中红磷燃烧,根据质量守恒定律,密闭体系内反应前后总质量不变,据此判断m₁与m₂的关系;
(2) 实验二中碳酸钠与稀盐酸反应生成气体,结合装置特点分析反应现象;
(3) 实验三需让两种药品接触发生反应,明确对应操作;
(4) 从微观角度分析化学反应前后原子的变化,解释质量守恒的原因。
【解析】
(1) 实验一装置密闭,红磷在密闭体系内燃烧,根据质量守恒定律,参加反应的物质总质量等于反应后生成的物质总质量,因此装置和药品的总质量反应前后不变,故m₁ = m₂;
(2) 碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,因此观察到有气泡产生;生成的CO₂使锥形瓶内压强增大,气球膨胀;由于膨胀的气球受到空气浮力影响,电子秤示数减小;
(3) 实验三的目的是让稀盐酸与碳酸钠粉末接触发生反应,因此接下来的操作是倾斜硬塑料瓶,使稀盐酸与碳酸钠粉末接触;
(4) 化学反应的本质是原子的重新组合,反应前后原子的种类、数目和质量均未改变,因此化学反应遵循质量守恒定律。
【答案】
(1) = (2) 有气泡产生,气球膨胀,电子秤示数减小 (3) 倾斜硬塑料瓶,使稀盐酸与碳酸钠粉末接触 (4) 化学反应前后,原子的种类、数目和质量不变
【知识点】
质量守恒定律、化学实验操作、化学反应微观实质
【点评】
本题是验证质量守恒定律的经典实验题,考查了不同装置下的实验现象分析、实验操作设计及质量守恒的微观原因,需理解密闭体系对验证质量守恒的重要性,注重实验探究与理论知识的结合,整体难度适中。
【难度系数】
0.6
2 钠在二氧化碳中燃烧生成炭黑和一种白色固体,白色固体可能是(
A.碳酸钠
B.硫酸钠
C.碳酸氢钠
D.氢氧化钠
A
)A.碳酸钠
B.硫酸钠
C.碳酸氢钠
D.氢氧化钠
答案:2. A
解析:
【分析】
要判断钠在二氧化碳中燃烧生成的白色固体,需依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,先确定反应物的元素组成,再逐一排除不符合的选项。
【解析】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类保持不变。反应物为钠(Na)和二氧化碳(CO₂),所含元素仅为Na、C、O三种。
选项B:硫酸钠含S元素,反应物中无S元素,不可能生成,排除;
选项C:碳酸氢钠含H元素,反应物中无H元素,不可能生成,排除;
选项D:氢氧化钠含H元素,反应物中无H元素,不可能生成,排除;
选项A:碳酸钠(Na₂CO₃)由Na、C、O三种元素组成,符合反应物的元素种类,因此白色固体可能是碳酸钠。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律(元素守恒),物质的元素组成
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用,核心是利用反应前后元素种类不变判断产物,属于基础题型,难度较低,掌握质量守恒基本内容即可解答。
【难度系数】
0.4
要判断钠在二氧化碳中燃烧生成的白色固体,需依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,先确定反应物的元素组成,再逐一排除不符合的选项。
【解析】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类保持不变。反应物为钠(Na)和二氧化碳(CO₂),所含元素仅为Na、C、O三种。
选项B:硫酸钠含S元素,反应物中无S元素,不可能生成,排除;
选项C:碳酸氢钠含H元素,反应物中无H元素,不可能生成,排除;
选项D:氢氧化钠含H元素,反应物中无H元素,不可能生成,排除;
选项A:碳酸钠(Na₂CO₃)由Na、C、O三种元素组成,符合反应物的元素种类,因此白色固体可能是碳酸钠。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律(元素守恒),物质的元素组成
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用,核心是利用反应前后元素种类不变判断产物,属于基础题型,难度较低,掌握质量守恒基本内容即可解答。
【难度系数】
0.4
3 [2025 儋州期末]下列对质量守恒定律的理解,正确的是(
A.10 g 冰融化为 10 g 水,符合质量守恒定律
B.蜡烛燃烧逐渐变短,不符合质量守恒定律
C.10 L 氢气和 5 L 氧气恰好完全反应,则生成水蒸气的体积为 15 L
D.12 g 镁在氧气中完全燃烧后生成 20 g 氧化镁,则参加反应的氧气的质量为 8 g
D
)A.10 g 冰融化为 10 g 水,符合质量守恒定律
B.蜡烛燃烧逐渐变短,不符合质量守恒定律
C.10 L 氢气和 5 L 氧气恰好完全反应,则生成水蒸气的体积为 15 L
D.12 g 镁在氧气中完全燃烧后生成 20 g 氧化镁,则参加反应的氧气的质量为 8 g
答案:3. D
解析:
【分析】
要判断各选项是否正确,需明确质量守恒定律的核心要点:①仅适用于化学变化,不适用于物理变化;②强调“质量”守恒,而非体积等其他物理量;③反应前后,参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和(需包含所有反应物、生成物,如气体)。据此逐一分析选项:
选项A:冰融化是物理变化,质量守恒定律不适用,错误;
选项B:蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,总质量仍守恒,错误;
选项C:质量守恒是质量关系,不是体积关系,错误;
选项D:根据质量守恒,参加反应的氧气质量=氧化镁质量-镁的质量,计算得8g,正确。
【解析】
本题围绕质量守恒定律的理解展开,需紧扣定律的适用条件和研究对象分析:
1. 选项A:冰融化为水属于物理变化,质量守恒定律只针对化学变化,因此该过程不符合质量守恒定律,A错误;
2. 选项B:蜡烛燃烧是化学变化,反应后生成的二氧化碳和水蒸气扩散到空气中,导致蜡烛质量减少,但参加反应的蜡烛和氧气的总质量等于生成的二氧化碳和水的总质量,符合质量守恒定律,B错误;
3. 选项C:质量守恒定律研究的是质量的变化关系,而非体积关系,因此10L氢气和5L氧气反应生成水蒸气的体积并非15L,C错误;
4. 选项D:根据质量守恒定律,参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成的氧化镁质量,因此参加反应的氧气质量=20g-12g=8g,D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律的概念;质量守恒定律的应用
【点评】
本题为质量守恒定律的基础考查题,重点检验学生对定律适用范围(化学变化)、研究对象(质量)的理解,需区分物理变化与化学变化、质量与体积的差异,是化学学科的核心基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.6
要判断各选项是否正确,需明确质量守恒定律的核心要点:①仅适用于化学变化,不适用于物理变化;②强调“质量”守恒,而非体积等其他物理量;③反应前后,参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和(需包含所有反应物、生成物,如气体)。据此逐一分析选项:
选项A:冰融化是物理变化,质量守恒定律不适用,错误;
选项B:蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,总质量仍守恒,错误;
选项C:质量守恒是质量关系,不是体积关系,错误;
选项D:根据质量守恒,参加反应的氧气质量=氧化镁质量-镁的质量,计算得8g,正确。
【解析】
本题围绕质量守恒定律的理解展开,需紧扣定律的适用条件和研究对象分析:
1. 选项A:冰融化为水属于物理变化,质量守恒定律只针对化学变化,因此该过程不符合质量守恒定律,A错误;
2. 选项B:蜡烛燃烧是化学变化,反应后生成的二氧化碳和水蒸气扩散到空气中,导致蜡烛质量减少,但参加反应的蜡烛和氧气的总质量等于生成的二氧化碳和水的总质量,符合质量守恒定律,B错误;
3. 选项C:质量守恒定律研究的是质量的变化关系,而非体积关系,因此10L氢气和5L氧气反应生成水蒸气的体积并非15L,C错误;
4. 选项D:根据质量守恒定律,参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成的氧化镁质量,因此参加反应的氧气质量=20g-12g=8g,D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律的概念;质量守恒定律的应用
【点评】
本题为质量守恒定律的基础考查题,重点检验学生对定律适用范围(化学变化)、研究对象(质量)的理解,需区分物理变化与化学变化、质量与体积的差异,是化学学科的核心基础知识点,难度较低。
【难度系数】
0.6
4 [2024 广安]二氧化氮是空气污染物之一, 可用尿素$[\ce{CO(NH_{2})_{2}}]$吸收, 其反应的化学方程式为
$\ce{6NO_{2} +4CO(NH_{2})_{2}\xlongequal{一定条件}4CO_{2} +7X +8H_{2}O}$。下列说法正确的是$( )A. \ce{CO(NH_{2})_{2}}$的相对分子质量是$\ce{60\ g}B. $该反应可减缓温室效应加剧C. 二氧化氮由一个氮原子和两个氧原子构成$D. \mathrm{X}$的化学式为$\ce{N_{2}}$
$\ce{6NO_{2} +4CO(NH_{2})_{2}\xlongequal{一定条件}4CO_{2} +7X +8H_{2}O}$。下列说法正确的是$( )A. \ce{CO(NH_{2})_{2}}$的相对分子质量是$\ce{60\ g}B. $该反应可减缓温室效应加剧C. 二氧化氮由一个氮原子和两个氧原子构成$D. \mathrm{X}$的化学式为$\ce{N_{2}}$
答案:4. D
解析:
【分析】本题为化学基础综合选择题,需逐一分析每个选项,涉及相对分子质量、物质构成、质量守恒定律、环境保护等知识点。解题时,先明确各概念的细节,再结合反应式和物质组成判断:A选项注意相对分子质量的单位;B选项判断反应是否消耗温室气体;C选项明确物质的微观构成描述;D选项利用质量守恒定律推导X的化学式。
【解析】
A选项:$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$的相对分子质量计算为$12 + 16 + (14 + 1×2)×2 = 60$,相对分子质量的单位是“1”,通常省略不写,不是“g”,故A错误。
B选项:温室效应加剧主要由$\ce{CO_{2}}$等气体引起,该反应的生成物中含有$\ce{CO_{2}}$,无法减缓温室效应,故B错误。
C选项:二氧化氮($\ce{NO_{2}}$)是由二氧化氮分子构成的,每个二氧化氮分子由1个氮原子和2个氧原子构成,不能直接说二氧化氮由一个氮原子和两个氧原子构成,故C错误。
D选项:根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。反应前各原子总数:$\ce{N}$:$6 + 4×2 = 14$,$\ce{O}$:$6×2 + 4×1 = 16$,$\ce{C}$:$4$,$\ce{H}$:$4×4 = 16$;反应后已知原子总数:$\ce{C}$:$4$,$\ce{O}$:$4×2 + 8×1 = 16$,$\ce{H}$:$8×2 = 16$,则$7\ce{X}$中含14个$\ce{N}$原子,故每个$\ce{X}$分子由2个$\ce{N}$原子构成,即$\ce{X}$的化学式为$\ce{N_{2}}$,故D正确。
【答案】D
【知识点】相对分子质量、质量守恒定律、物质的构成、环境保护
【点评】本题考查化学核心基础知识点,侧重概念细节的辨析,需学生准确掌握化学用语、质量守恒定律等内容,逐一分析选项即可得出正确答案,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】
A选项:$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$的相对分子质量计算为$12 + 16 + (14 + 1×2)×2 = 60$,相对分子质量的单位是“1”,通常省略不写,不是“g”,故A错误。
B选项:温室效应加剧主要由$\ce{CO_{2}}$等气体引起,该反应的生成物中含有$\ce{CO_{2}}$,无法减缓温室效应,故B错误。
C选项:二氧化氮($\ce{NO_{2}}$)是由二氧化氮分子构成的,每个二氧化氮分子由1个氮原子和2个氧原子构成,不能直接说二氧化氮由一个氮原子和两个氧原子构成,故C错误。
D选项:根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。反应前各原子总数:$\ce{N}$:$6 + 4×2 = 14$,$\ce{O}$:$6×2 + 4×1 = 16$,$\ce{C}$:$4$,$\ce{H}$:$4×4 = 16$;反应后已知原子总数:$\ce{C}$:$4$,$\ce{O}$:$4×2 + 8×1 = 16$,$\ce{H}$:$8×2 = 16$,则$7\ce{X}$中含14个$\ce{N}$原子,故每个$\ce{X}$分子由2个$\ce{N}$原子构成,即$\ce{X}$的化学式为$\ce{N_{2}}$,故D正确。
【答案】D
【知识点】相对分子质量、质量守恒定律、物质的构成、环境保护
【点评】本题考查化学核心基础知识点,侧重概念细节的辨析,需学生准确掌握化学用语、质量守恒定律等内容,逐一分析选项即可得出正确答案,难度适中。
【难度系数】0.7
5 在反应 $\ce{A + 3B\xlongequal{\;\;}2C + 2D}$ 中,28 g A 与一定质量的 B 恰好完全反应,生成 88 g C。若 C、D 的相对分子质量之比为 $22:9$,则 A、B 的相对分子质量之比为(
A.$7:8$
B.$8:7$
C.$7:24$
D.$24:7$
A
)A.$7:8$
B.$8:7$
C.$7:24$
D.$24:7$
答案:5. A 【解析】设生成 D 的质量为 x,假设 C 的相对分子质量为 22,D 的相对分子质量为 9。
$\ce{A + 3B\xlongequal{\;\;} 2C + 2D}$
$2×22\ \ \ 2×9$
$88\ \mathrm{g}\ \ \ \ \ x$
$\dfrac{2×22}{2×9}=\dfrac{88\ \mathrm{g}}{x}\ \ \ x=36\ \mathrm{g}$
参加反应的 B 的质量为 $88\ \mathrm{g}+36\ \mathrm{g}-28\ \mathrm{g}=96\ \mathrm{g}$,设 A 的相对分子质量为 y,B 的相对分子质量为 z。
$\ce{A + 3B \xlongequal{\;\;}2C + 2D}$
$y\ \ \ \ 3z$
$28\ \mathrm{g}\ \ 96\ \mathrm{g}$
$\dfrac{y}{3z}=\dfrac{28\ \mathrm{g}}{96\ \mathrm{g}}\ \ \dfrac{y}{z}=\dfrac{7}{8}$
即 A、B 的相对分子质量之比为 7:8。
$\ce{A + 3B\xlongequal{\;\;} 2C + 2D}$
$2×22\ \ \ 2×9$
$88\ \mathrm{g}\ \ \ \ \ x$
$\dfrac{2×22}{2×9}=\dfrac{88\ \mathrm{g}}{x}\ \ \ x=36\ \mathrm{g}$
参加反应的 B 的质量为 $88\ \mathrm{g}+36\ \mathrm{g}-28\ \mathrm{g}=96\ \mathrm{g}$,设 A 的相对分子质量为 y,B 的相对分子质量为 z。
$\ce{A + 3B \xlongequal{\;\;}2C + 2D}$
$y\ \ \ \ 3z$
$28\ \mathrm{g}\ \ 96\ \mathrm{g}$
$\dfrac{y}{3z}=\dfrac{28\ \mathrm{g}}{96\ \mathrm{g}}\ \ \dfrac{y}{z}=\dfrac{7}{8}$
即 A、B 的相对分子质量之比为 7:8。
解析:
【分析】
本题需分三步推导:首先根据化学方程式中C、D的相对分子质量比及生成C的质量,计算生成D的质量;再利用质量守恒定律求出参加反应的B的质量;最后结合化学方程式中A、B的质量关系,推导二者的相对分子质量之比。
【解析】
设C的相对分子质量为22,D的相对分子质量为9,生成D的质量为x。
根据化学方程式$\ce{A + 3B\xlongequal{\;\;}2C + 2D}$,C、D的计量数分别为2,因此:
$\dfrac{2×22}{2×9}=\dfrac{88\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=36\ \mathrm{g}$。
根据质量守恒定律,参加反应的B的质量为:$88\ \mathrm{g}+36\ \mathrm{g}-28\ \mathrm{g}=96\ \mathrm{g}$。
设A的相对分子质量为y,B的相对分子质量为z,结合化学方程式中A、B的计量数关系:
$\dfrac{y}{3z}=\dfrac{28\ \mathrm{g}}{96\ \mathrm{g}}$,化简得$\dfrac{y}{z}=\dfrac{7}{8}$,即A、B的相对分子质量之比为$7:8$。
【答案】
A
【知识点】
根据化学方程式的计算、质量守恒定律
【点评】
本题是化学计算的基础题型,核心考查质量守恒定律的应用和化学方程式中相对分子质量与物质质量的关系计算,解题关键是先通过C、D的相对分子质量比求出D的质量,再逐步推导B的质量,最终得到A、B的相对分子质量之比,整体思路清晰,步骤明确。
【难度系数】
0.6
本题需分三步推导:首先根据化学方程式中C、D的相对分子质量比及生成C的质量,计算生成D的质量;再利用质量守恒定律求出参加反应的B的质量;最后结合化学方程式中A、B的质量关系,推导二者的相对分子质量之比。
【解析】
设C的相对分子质量为22,D的相对分子质量为9,生成D的质量为x。
根据化学方程式$\ce{A + 3B\xlongequal{\;\;}2C + 2D}$,C、D的计量数分别为2,因此:
$\dfrac{2×22}{2×9}=\dfrac{88\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=36\ \mathrm{g}$。
根据质量守恒定律,参加反应的B的质量为:$88\ \mathrm{g}+36\ \mathrm{g}-28\ \mathrm{g}=96\ \mathrm{g}$。
设A的相对分子质量为y,B的相对分子质量为z,结合化学方程式中A、B的计量数关系:
$\dfrac{y}{3z}=\dfrac{28\ \mathrm{g}}{96\ \mathrm{g}}$,化简得$\dfrac{y}{z}=\dfrac{7}{8}$,即A、B的相对分子质量之比为$7:8$。
【答案】
A
【知识点】
根据化学方程式的计算、质量守恒定律
【点评】
本题是化学计算的基础题型,核心考查质量守恒定律的应用和化学方程式中相对分子质量与物质质量的关系计算,解题关键是先通过C、D的相对分子质量比求出D的质量,再逐步推导B的质量,最终得到A、B的相对分子质量之比,整体思路清晰,步骤明确。
【难度系数】
0.6
6 [2024 河北改编]当前,氨气($\ce{NH_{3}}$)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$\ce{8 g}$
B.参加反应的氢气质量为$\ce{6 g}$
C.氨分子的微观示意图为"
"
D.参加反应的氮气和生成的氨气的分子个数比为$4:1$
B
)A.反应后催化剂的质量为$\ce{8 g}$
B.参加反应的氢气质量为$\ce{6 g}$
C.氨分子的微观示意图为"
D.参加反应的氮气和生成的氨气的分子个数比为$4:1$
答案:6. B 【解析】催化剂在反应前后质量不变,所以反应后催化剂的质量为 5 g,故 A 选项的说法不正确;由图示知,参加反应的氮气质量为 80 g-52 g=28 g,反应生成的氨气质量为 34 g,则参加反应的氢气质量为 34 g-28 g=6 g,故 B 选项的说法正确;由氨气的化学式 $\ce{NH_{3}}$ 可知,一个氨分子由一个氮原子和三个氢原子构成,故 C 选项的说法不正确;参加反应的氮气和生成的氨气的分子个数比为 $\dfrac{28\ \mathrm{g}}{28}:\dfrac{34\ \mathrm{g}}{17}=1:2$,故 D 选项的说法不正确。
解析:
【分析】
本题围绕氮气和氢气合成氨气的反应,结合质量守恒定律、催化剂的性质及化学式相关计算判断选项。第一步,明确催化剂反应前后质量不变,据此判断A选项;第二步,计算参加反应的氮气质量,结合生成氨气的质量,利用质量守恒定律算出参加反应的氢气质量,判断B选项;第三步,根据氨气化学式确定氨分子的原子构成,判断C选项;第四步,通过物质质量与摩尔质量的比值计算分子个数比,判断D选项。
【解析】
催化剂在化学反应前后质量不变,反应前催化剂质量为5g,故反应后催化剂质量仍为5g,A选项错误;参加反应的氮气质量为80g - 52g = 28g,生成氨气质量为34g,根据质量守恒定律,参加反应的氢气质量=34g - 28g = 6g,B选项正确;氨气的化学式为$\ce{NH_{3}}$,1个氨分子由1个氮原子和3个氢原子构成,C选项中氨分子的微观示意图不符合该结构,C选项错误;分子个数比等于物质质量与摩尔质量之比,氮气摩尔质量为28g/mol,氨气摩尔质量为17g/mol,故参加反应的氮气和生成氨气的分子个数比为$\dfrac{28\ \mathrm{g}}{28\ \mathrm{g/mol}}:\dfrac{34\ \mathrm{g}}{17\ \mathrm{g/mol}}=1:2$,D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、催化剂的性质、分子的构成
【点评】
本题以合成氨气的反应为载体,综合考查基础化学概念与计算,需学生准确掌握质量守恒定律、催化剂特点及分子构成的相关知识,难度适中,是对核心知识点的常规应用考查。
【难度系数】
0.6
本题围绕氮气和氢气合成氨气的反应,结合质量守恒定律、催化剂的性质及化学式相关计算判断选项。第一步,明确催化剂反应前后质量不变,据此判断A选项;第二步,计算参加反应的氮气质量,结合生成氨气的质量,利用质量守恒定律算出参加反应的氢气质量,判断B选项;第三步,根据氨气化学式确定氨分子的原子构成,判断C选项;第四步,通过物质质量与摩尔质量的比值计算分子个数比,判断D选项。
【解析】
催化剂在化学反应前后质量不变,反应前催化剂质量为5g,故反应后催化剂质量仍为5g,A选项错误;参加反应的氮气质量为80g - 52g = 28g,生成氨气质量为34g,根据质量守恒定律,参加反应的氢气质量=34g - 28g = 6g,B选项正确;氨气的化学式为$\ce{NH_{3}}$,1个氨分子由1个氮原子和3个氢原子构成,C选项中氨分子的微观示意图不符合该结构,C选项错误;分子个数比等于物质质量与摩尔质量之比,氮气摩尔质量为28g/mol,氨气摩尔质量为17g/mol,故参加反应的氮气和生成氨气的分子个数比为$\dfrac{28\ \mathrm{g}}{28\ \mathrm{g/mol}}:\dfrac{34\ \mathrm{g}}{17\ \mathrm{g/mol}}=1:2$,D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、催化剂的性质、分子的构成
【点评】
本题以合成氨气的反应为载体,综合考查基础化学概念与计算,需学生准确掌握质量守恒定律、催化剂特点及分子构成的相关知识,难度适中,是对核心知识点的常规应用考查。
【难度系数】
0.6