6. 现代化学对催化剂的作用机理还没有完全弄清楚。大多数情况下，人们认为催化剂与反应物一起参加了化学反应，先生成了中间产物，中间产物进一步反应，又生成了催化剂。已知A、B、C三种不同的物质，将它们混合后产生的两步反应为A+C→AC，B+AC→A+BC。若按照上述理论推断，该反应中催化剂是()。
A.A
B.B
C.C
D.BC
A.A
B.B
C.C
D.BC
答案：解：第一步反应：A+C→AC
第二步反应：B+AC→A+BC
将两步反应合并：A+C+B+AC=AC+A+BC，消去左右相同物质A和AC，得总反应：B+C→BC。
在反应前后，A的质量和化学性质未改变，符合催化剂“一变两不变”的特征。
结论：该反应的催化剂是A。
A
第二步反应：B+AC→A+BC
将两步反应合并：A+C+B+AC=AC+A+BC，消去左右相同物质A和AC，得总反应：B+C→BC。
在反应前后，A的质量和化学性质未改变，符合催化剂“一变两不变”的特征。
结论：该反应的催化剂是A。
A
解析：
【分析】要判断反应中的催化剂，需依据催化剂“反应前后质量和化学性质不变，参与反应后又重新生成”的核心特征。解题思路是先合并两步反应得到总反应，再对比反应前后各物质的变化，找出反应前后均存在的物质，该物质即为催化剂。
【解析】第一步反应：$\ce{A + C → AC}$；第二步反应：$\ce{B + AC → A + BC}$。将两步反应左右两边分别相加，消去中间产物$\ce{AC}$，得到总反应：$\ce{A + C + B + AC = AC + A + BC}$，化简后总反应为$\ce{B + C → BC}$。对比反应前后各物质，$\ce{A}$在第一步是反应物，第二步是生成物，反应前后$\ce{A}$的质量和化学性质均未改变，符合催化剂的特征，因此$\ce{A}$是该反应的催化剂。
【答案】A
【知识点】催化剂的概念、化学反应总反应式
【点评】本题考查催化剂的基础概念，核心是通过合并分步反应确定反应前后不变的物质，属于化学基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】第一步反应：$\ce{A + C → AC}$；第二步反应：$\ce{B + AC → A + BC}$。将两步反应左右两边分别相加，消去中间产物$\ce{AC}$，得到总反应：$\ce{A + C + B + AC = AC + A + BC}$，化简后总反应为$\ce{B + C → BC}$。对比反应前后各物质，$\ce{A}$在第一步是反应物，第二步是生成物，反应前后$\ce{A}$的质量和化学性质均未改变，符合催化剂的特征，因此$\ce{A}$是该反应的催化剂。
【答案】A
【知识点】催化剂的概念、化学反应总反应式
【点评】本题考查催化剂的基础概念，核心是通过合并分步反应确定反应前后不变的物质，属于化学基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】0.7
7. 向一定质量的过氧化氢溶液中加入少量$\ce{MnO_{2}}$后，待过氧化氢充分反应（忽略挥发），下列图像正确的是（多选，填字母）。
答案：【解析】：
本题可根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气这一反应原理，结合各选项中图像的横、纵坐标所代表的含义，对每个选项进行逐一分析。
过氧化氢溶液中加入少量$MnO_2$后，会发生反应$2H_2O_2\xlongequal{MnO_2}2H_2O + O_2\uparrow$。
选项A：随着反应的进行，过氧化氢分解生成水和氧气，溶液质量会逐渐减少，但由于过氧化氢溶液中本身含有水，反应结束后溶液质量不会减少到0，而该选项图像中液体质量最终变为0，所以A选项错误。
选项B：过氧化氢分解生成氧气，随着反应的进行，氧气的质量会逐渐增加，当过氧化氢完全反应后，氧气质量不再变化，该选项图像符合这一变化趋势，所以B选项正确。
选项C：过氧化氢溶液中本身含有水，反应过程中又生成水，所以溶液中水的质量会从一定值开始逐渐增加，当过氧化氢完全反应后，水的质量不再变化，而该选项图像中水的质量是从0开始增加的，所以C选项错误。
选项D：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，过氧化氢分解过程中氢元素始终存在于溶液中，所以氢元素的质量不变，该选项图像符合这一变化情况，所以D选项正确。
【答案】：BD
本题可根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气这一反应原理，结合各选项中图像的横、纵坐标所代表的含义，对每个选项进行逐一分析。
过氧化氢溶液中加入少量$MnO_2$后，会发生反应$2H_2O_2\xlongequal{MnO_2}2H_2O + O_2\uparrow$。
选项A：随着反应的进行，过氧化氢分解生成水和氧气，溶液质量会逐渐减少，但由于过氧化氢溶液中本身含有水，反应结束后溶液质量不会减少到0，而该选项图像中液体质量最终变为0，所以A选项错误。
选项B：过氧化氢分解生成氧气，随着反应的进行，氧气的质量会逐渐增加，当过氧化氢完全反应后，氧气质量不再变化，该选项图像符合这一变化趋势，所以B选项正确。
选项C：过氧化氢溶液中本身含有水，反应过程中又生成水，所以溶液中水的质量会从一定值开始逐渐增加，当过氧化氢完全反应后，水的质量不再变化，而该选项图像中水的质量是从0开始增加的，所以C选项错误。
选项D：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，过氧化氢分解过程中氢元素始终存在于溶液中，所以氢元素的质量不变，该选项图像符合这一变化情况，所以D选项正确。
【答案】：BD
解析：
【分析】
首先明确反应原理：过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，反应为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。接下来结合各选项图像的横纵坐标，分析反应过程中对应量的变化：A选项液体质量，反应后生成水，液体不会消失；B选项气体质量，反应时氧气生成，反应完不再增加；C选项溶液中水的质量，原溶液就有水，起点不为0；D选项氢元素质量，根据质量守恒，反应前后氢元素质量不变。据此判断选项正误。
【解析】
反应原理：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。
选项A：反应前液体为过氧化氢溶液（含水），反应后生成水，液体质量不会减少至0，图像最终液体质量为0，不符合实际，错误。
选项B：反应生成氧气，随反应进行氧气质量逐渐增加，过氧化氢完全反应后，氧气质量不再变化，图像趋势符合，正确。
选项C：原过氧化氢溶液中已含有水，因此溶液中水的质量起点不为0，图像从0开始增加，不符合实际，错误。
选项D：根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，氢元素始终存在于体系中，质量保持不变，图像为水平直线，符合实际，正确。
【答案】
BD
【知识点】
过氧化氢分解反应、质量守恒定律、图像分析
【点评】
本题结合过氧化氢分解反应，考查对反应过程中各物质及元素质量变化的图像分析能力，需掌握反应原理和质量守恒定律，逐一分析各选项的起点和变化趋势，是中等难度的图像分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确反应原理：过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，反应为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。接下来结合各选项图像的横纵坐标，分析反应过程中对应量的变化：A选项液体质量，反应后生成水，液体不会消失；B选项气体质量，反应时氧气生成，反应完不再增加；C选项溶液中水的质量，原溶液就有水，起点不为0；D选项氢元素质量，根据质量守恒，反应前后氢元素质量不变。据此判断选项正误。
【解析】
反应原理：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。
选项A：反应前液体为过氧化氢溶液（含水），反应后生成水，液体质量不会减少至0，图像最终液体质量为0，不符合实际，错误。
选项B：反应生成氧气，随反应进行氧气质量逐渐增加，过氧化氢完全反应后，氧气质量不再变化，图像趋势符合，正确。
选项C：原过氧化氢溶液中已含有水，因此溶液中水的质量起点不为0，图像从0开始增加，不符合实际，错误。
选项D：根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，氢元素始终存在于体系中，质量保持不变，图像为水平直线，符合实际，正确。
【答案】
BD
【知识点】
过氧化氢分解反应、质量守恒定律、图像分析
【点评】
本题结合过氧化氢分解反应，考查对反应过程中各物质及元素质量变化的图像分析能力，需掌握反应原理和质量守恒定律，逐一分析各选项的起点和变化趋势，是中等难度的图像分析题。
【难度系数】
0.5
8. 为保证长时间潜航，在潜水艇里要装备氧气再生装置，有以下几种制氧方法：①加热高锰酸钾；②电解水制取氧气和氢气；③过氧化钠固体常温下与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
（1）写出化学反应③的文字表达式：。
（2）你认为最适合在潜水艇内制氧气的方法是（填序号）。与其他两种方法相比，这种方法的两条优点是：①；②。
（1）写出化学反应③的文字表达式：。
（2）你认为最适合在潜水艇内制氧气的方法是（填序号）。与其他两种方法相比，这种方法的两条优点是：①；②。
答案：【解析】：
(1) 对于问题一，要求写出化学反应③的文字表达式。根据题目描述，过氧化钠固体在常温下与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。这个反应的文字表达式可以直接写出为：过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气。
(2) 对于问题二，需要选择最适合在潜水艇内制氧气的方法。根据题目给出的三种方法，我们可以进行如下分析：
①加热高锰酸钾：需要加热，消耗能源，且可能产生其他副产品。
②电解水制取氧气和氢气：需要通电，同样消耗能源，且会产生氢气，需要额外处理。
③过氧化钠固体常温下与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气：这个反应在常温下进行，不需要额外的能源，同时能消耗潜水艇内人员呼出的二氧化碳，生成氧气供人员呼吸，且不会产生有害副产品。
因此，最适合在潜水艇内制氧气的方法是③。与其他两种方法相比，这种方法的优点有：①不需要加热或通电，节约能源；②能将人呼出的二氧化碳转化为氧气，既处理了废物又生成了所需的氧气。
【答案】：
(1) 过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气
(2) ③；①不需要加热或通电，节约能源；②能将人呼出的二氧化碳转化为氧气。
(1) 对于问题一，要求写出化学反应③的文字表达式。根据题目描述，过氧化钠固体在常温下与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。这个反应的文字表达式可以直接写出为：过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气。
(2) 对于问题二，需要选择最适合在潜水艇内制氧气的方法。根据题目给出的三种方法，我们可以进行如下分析：
①加热高锰酸钾：需要加热，消耗能源，且可能产生其他副产品。
②电解水制取氧气和氢气：需要通电，同样消耗能源，且会产生氢气，需要额外处理。
③过氧化钠固体常温下与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气：这个反应在常温下进行，不需要额外的能源，同时能消耗潜水艇内人员呼出的二氧化碳，生成氧气供人员呼吸，且不会产生有害副产品。
因此，最适合在潜水艇内制氧气的方法是③。与其他两种方法相比，这种方法的优点有：①不需要加热或通电，节约能源；②能将人呼出的二氧化碳转化为氧气，既处理了废物又生成了所需的氧气。
【答案】：
(1) 过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气
(2) ③；①不需要加热或通电，节约能源；②能将人呼出的二氧化碳转化为氧气。
解析：
【分析】
本题分为两小问，第（1）问需根据题目给出的反应③的反应物、生成物及反应条件书写文字表达式；第（2）问需对比三种制氧方法的反应条件、能源消耗及是否适配潜水艇场景，选出最优方法并总结优点。首先明确反应③的反应物为过氧化钠和二氧化碳，生成物为碳酸钠和氧气，反应在常温下进行，据此书写文字表达式；再逐一分析三种方法的不足：①加热高锰酸钾需加热，消耗额外能源；②电解水需通电，消耗大量电能且产生氢气需额外处理；③常温下反应，无需额外能源，还能消耗人员呼出的二氧化碳生成氧气，符合潜水艇需求，进而得出优点。
【解析】
（1）根据题目描述，反应③的反应物是过氧化钠固体和二氧化碳，生成物是碳酸钠和氧气，反应条件为常温，因此文字表达式为：过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气；
（2）分析三种制氧方法：①加热高锰酸钾制取氧气需要加热，消耗额外能源，且操作复杂，不适合潜水艇内使用；②电解水制取氧气需要通电，消耗大量电能，同时生成氢气需额外处理，存在安全隐患；③过氧化钠固体常温下与二氧化碳反应，无需额外能源，同时能消耗潜水艇内人员呼出的二氧化碳，生成呼吸所需的氧气，因此最适合在潜水艇内制氧气。其优点为：①不需要加热或通电，节约能源；②能将人呼出的二氧化碳转化为氧气，实现废气利用。
【答案】
(1) 过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气
(2) ③；①不需要加热或通电，节约能源；②能将人呼出的二氧化碳转化为氧气
【知识点】
化学反应文字表达式书写；氧气的制备；化学与生活的应用
【点评】
本题结合潜水艇制氧的实际场景，考察化学反应文字表达式的书写及化学知识的实际应用，需要学生结合实际需求分析不同制氧方法的优劣，是化学联系生活的典型题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第（1）问需根据题目给出的反应③的反应物、生成物及反应条件书写文字表达式；第（2）问需对比三种制氧方法的反应条件、能源消耗及是否适配潜水艇场景，选出最优方法并总结优点。首先明确反应③的反应物为过氧化钠和二氧化碳，生成物为碳酸钠和氧气，反应在常温下进行，据此书写文字表达式；再逐一分析三种方法的不足：①加热高锰酸钾需加热，消耗额外能源；②电解水需通电，消耗大量电能且产生氢气需额外处理；③常温下反应，无需额外能源，还能消耗人员呼出的二氧化碳生成氧气，符合潜水艇需求，进而得出优点。
【解析】
（1）根据题目描述，反应③的反应物是过氧化钠固体和二氧化碳，生成物是碳酸钠和氧气，反应条件为常温，因此文字表达式为：过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气；
（2）分析三种制氧方法：①加热高锰酸钾制取氧气需要加热，消耗额外能源，且操作复杂，不适合潜水艇内使用；②电解水制取氧气需要通电，消耗大量电能，同时生成氢气需额外处理，存在安全隐患；③过氧化钠固体常温下与二氧化碳反应，无需额外能源，同时能消耗潜水艇内人员呼出的二氧化碳，生成呼吸所需的氧气，因此最适合在潜水艇内制氧气。其优点为：①不需要加热或通电，节约能源；②能将人呼出的二氧化碳转化为氧气，实现废气利用。
【答案】
(1) 过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气
(2) ③；①不需要加热或通电，节约能源；②能将人呼出的二氧化碳转化为氧气
【知识点】
化学反应文字表达式书写；氧气的制备；化学与生活的应用
【点评】
本题结合潜水艇制氧的实际场景，考察化学反应文字表达式的书写及化学知识的实际应用，需要学生结合实际需求分析不同制氧方法的优劣，是化学联系生活的典型题目，难度适中。
【难度系数】
0.6