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B
A
D
分子
BD
$\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定条件}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【分析】
要确定该物质的组成,需依据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,先判断是否含碳、氢元素;再计算燃烧产物中碳、氢元素的质量,与原物质质量对比,判断是否含氧元素;最后计算碳氢元素的质量比和原子个数比,逐一分析选项即可。
【解析】
1. 计算二氧化碳中碳元素的质量:
CO₂的相对分子质量为44,碳元素质量分数为$\frac{12}{44}$,则碳元素质量 = $8.8\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 2.4\ \mathrm{g}$。
2. 计算水中氢元素的质量:
H₂O的相对分子质量为18,氢元素质量分数为$\frac{2}{18}$,则氢元素质量 = $5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$。
3. 判断是否含氧元素:
碳、氢元素总质量 = $2.4\ \mathrm{g} + 0.6\ \mathrm{g} = 3.0\ \mathrm{g}$,小于原物质质量4.6g,说明该物质还含有氧元素,故A、C错误。
4. 计算碳氢元素质量比:
碳、氢元素质量比 = $2.4\ \mathrm{g}:0.6\ \mathrm{g} = 4:1$,故B正确。
5. 计算碳氢原子个数比:
碳原子个数 = $\frac{2.4\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g/mol}} = 0.2\ \mathrm{mol}$,氢原子个数 = $\frac{0.6\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/mol}} = 0.6\ \mathrm{mol}$,个数比 = $0.2:0.6 = 1:3$,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学式相关计算、元素质量计算
【点评】
本题结合质量守恒定律考查物质组成推断,核心是通过燃烧产物计算原物质中各元素的质量,判断是否含氧元素,再结合化学式计算分析选项,需准确掌握元素质量分数、原子个数比的计算方法,避免计算失误。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先明确合成氨的反应原理为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$,催化剂在反应前后质量不变;再结合质量守恒定律、化学方程式的意义逐一分析选项:A选项利用催化剂质量不变判断,B选项根据反应中物质的质量关系计算,C选项需掌握氨气的分子空间结构,D选项根据化学方程式的分子个数比判断。
【解析】
合成氨反应的化学方程式为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$,催化剂在化学反应前后质量不变,故反应前后催化剂质量相等,A选项错误;根据化学方程式,参加反应的$\ce{N_{2}}$与$\ce{H_{2}}$的质量比为$28:(3×2)=14:3$,结合质量守恒定律可计算参加反应的氢气质量,B选项正确;$\ce{NH_{3}}$分子的空间结构为三角锥形,并非平面结构,C选项错误;由化学方程式可知,参加反应的$\ce{N_{2}}$和生成的$\ce{NH_{3}}$分子个数比为$1:2$,D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律;化学方程式的意义;分子结构
【点评】
本题以合成氨反应为载体,考查催化剂的特点、质量守恒定律、化学方程式的意义及分子结构知识,综合性较强,需学生准确掌握相关概念和规律。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决这道题,需先根据微观示意图确定反应的反应物、生成物及分子个数比,写出正确的化学方程式,再逐一分析每个选项:首先从微观图中数出参加反应的$\ce{SO_{2}}$、$\ce{O_{2}}$的分子数,以及生成的$\ce{SO_{3}}$的分子数,配平得到化学方程式;接着结合氧化反应的概念、催化剂的性质、化学方程式的质量比计算、方程式的配平要求,判断各选项的正误。
【解析】
1. 确定反应的化学方程式:由微观示意图可知,参加反应的$\ce{SO_{2}}$分子为2个,$\ce{O_{2}}$分子为1个,生成的$\ce{SO_{3}}$分子为2个,因此反应的化学方程式为$\ce{2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{催化剂} 2SO_{3}}$。
2. 分析选项A:$\ce{SO_{2}}$中S元素化合价为+4价,反应后生成$\ce{SO_{3}}$,S元素化合价变为+6价,S元素化合价升高,$\ce{SO_{2}}$被氧化,发生氧化反应,A正确。
3. 分析选项B:催化剂的特点是“一变两不变”,即改变反应速率,反应前后质量和化学性质不变,因此反应后催化剂的质量不变,B错误。
4. 分析选项C:参加反应的$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的质量比为$(2×64):32 = 128:32 = 4:1$,并非$2:1$,C错误。
5. 分析选项D:该选项中的化学方程式未配平,正确的化学方程式应为$\ce{2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{催化剂} 2SO_{3}}$,D错误。
【答案】
A
【知识点】
化学方程式书写、氧化反应、催化剂的性质
【点评】
本题以化学反应微观示意图为载体,综合考查化学方程式的书写、氧化反应判断、催化剂的性质及化学方程式的相关计算,是初中化学的基础题型,需要学生具备微观与宏观结合的分析能力。
【难度系数】
0.6
【分析】首先根据微观示意图确定各物质的化学式:甲为$\ce{CH_{4}}$,乙为$\ce{H_{2}O}$,丙为$\ce{CO}$,丁为$\ce{H_{2}}$,写出反应的化学方程式并配平;再结合氧化物定义、化学方程式的质量比、原子守恒、反应条件等知识点,逐一分析选项判断正误。
【解析】根据微观示意图,反应的化学方程式为:$\ce{CH_{4} + H_{2}O\xlongequal[催化剂]{800∼900℃} CO + 3H_{2}}$。
选项A:氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,乙($\ce{H_{2}O}$)、丙($\ce{CO}$)均符合氧化物定义,A正确;
选项B:甲($\ce{CH_{4}}$)的相对分子质量为$12+4×1=16$,乙($\ce{H_{2}O}$)的相对分子质量为$2×1+16=18$,反应中甲、乙的质量比为$16:18=8:9$,B正确;
选项C:根据反应前后氢原子守恒,左边氢原子总数为$4$($\ce{CH_{4}}$)+$2$($\ce{H_{2}O}$)=$6$,右边氢原子全部在$\ce{H_{2}}$中,每个$\ce{H_{2}}$含$2$个氢原子,故$2x=6$,解得$x=3$,C正确;
选项D:由反应式可知,反应条件是$800∼900℃$和催化剂,并非只需温度达到$800∼900℃$,D错误。
【答案】D
【知识点】氧化物的概念、化学方程式配平、反应条件
【点评】本题以微观反应示意图为载体,考查化学基本概念与化学方程式的相关知识,需先将微观粒子转化为化学式和化学方程式,再结合对应知识点分析选项,属于基础题型。
【难度系数】0.6
【分析】首先根据微观示意图确定各物质的化学式:A为$\ce{NH_{3}}$、B为$\ce{CO_{2}}$、C为$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$、D为$\ce{H_{2}O}$。(1)从微观粒子构成分析四种物质的构成类型;(2)依据氧化物的定义(两种元素组成且含氧化合物)判断;(3)根据反应物、生成物及质量守恒定律配平化学方程式。
【解析】(1)观察微观示意图,A是氨分子、B是二氧化碳分子、C是尿素分子、D是水分子,四种物质均由分子构成;(2)氧化物需满足“两种元素+含氧元素”,B($\ce{CO_{2}}$)含C、O两种元素,D($\ce{H_{2}O}$)含H、O两种元素,符合氧化物定义;A不含氧元素,C含四种元素,故属于氧化物的是BD;(3)反应物为$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$,生成物为$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$,根据原子守恒配平得化学方程式:$\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定条件}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。
【答案】分子;BD;$\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定条件}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【知识点】物质的构成、氧化物的判断、化学方程式书写
【点评】本题结合微观示意图考查基础化学概念与化学用语,需准确识别物质构成、掌握氧化物定义及化学方程式配平方法,属于常规基础题。
【难度系数】0.5