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课题1 质量守恒定律
第2课时 质量守恒定律的微观解释
教学目标 1.掌握化学反应的实质，清楚化学反应的微观变化过程。2.理解质量守恒定律的微观本质。
重点和难点 重点：质量守恒定律的微观解释。难点：化学反应前后元素、原子、分子的变化情况。
◆知识点一 质量守恒定律的微观解释
1.质量守恒定律的微观解释
(1)化学反应的实质
化学反应的过程，就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为
(2)质量守恒的原因
微观上 化学反应前后原子的 和 不变，原子的 也不变
宏观上 化学反应前后 的种类、 没有改变
化学反应前后的变和不变
2.质量守恒定律的应用
即学即练
1．“宏观——微观——符号”是学习化学的重要内容和方法。
(1)根据下图可以得出，水由 构成，一个水分子由 和 构成的。
(2)图甲是液态水加热变气态水，图乙是氢气和氧气燃烧生成水的微观示意图。据图回答：
①图甲：分子的 发生了变化，但分子的 没有发生变化，故该变化属于 变化(填“物理”或“化学”)。
②图乙：从微观角度看，物质发生化学变化的实质是 ，该变化属于 反应(填基本反应类型)。
③从微观角度理解这两种变化的本质区别是 。
(3)下图为某化学反应的微观过程，其中“”和“”表示两种不同原子。
虚线框内应填的微观图示是 (填序号)。
A． B． C． D．
该反应共涉及 种物质。该反应说明化学变化中的最小粒子是 (填“分子”或“原子”)。
考点一 从微观的角度认识质量守恒定律
【例1】某化学反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是
A．以上物质都是化合物 B．该反应属于氧化反应
C．反应前后，氧原子的数目发生改变 D．以上物质中共有3种氧化物
【变式1-1】反应的条件不同，产物不同，如图所示，下列说法错误的是
A．反应Ⅰ前后原子种类不变 B．反应后催化剂的质量增加
C．丙的化学式为 NH3 D．反应II 是分解反应
【变式1-2】家庭装修中残留的甲醛对人体有害，一种新型催化剂可用于去除残留的甲醛CH2O，该反应过程的微观示意图如下。下列说法不正确的是
A．反应前后原子种类不变 B．反应前后，某些元素的化合价有发生改变
C．甲中碳元素的质量分数比丙中的大 D．催化剂在反应前后质量和性质都不变
【变式1-3】“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。请根据下列图示回答下列问题及填写下列空白：
(1)在C图中将相关粒子图形补充完整；
(2)补图依据为： (填字母)
①化学反应前后原子种类、数目均不变
②一个氢分子由两个氢原子构成
③一个氧分子由两个氧原子构成
(3)图A属于 (填具体的物质类别)，理由是 ；
(4)根据化学反应的微观实质，化学反应中，反应前后氢原子氧原子的 都不变，所以此化学反应前后各物质的质量总和相等。
基础达标
1．拉瓦锡在研究空气成分时，将氧化汞收集后加强热，反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．该反应的基本反应类型为分解反应
B．该反应中各元素的化合价均没有发生改变
C．该反应中，分子的种类发生了变化
D．分子和原子均可构成物质
2．工业生产硫酸的过程中，二氧化硫催化氧化的微观反应示意图如图。下列说法正确的是
A．该反应前后原子不发生改变 B．反应前后硫、氧元素化合价均不变
C．该反应中有三种氧化物 D．参加反应的两种分子个数比是1：1
3．下图是某个化学反应的微观模拟示意图，从图中获得的信息不正确的是
A．该反应不满足质量守恒定律
B．化学反应前后元素的种类不变
C．该反应是化合反应
D．化学反应前后分子种类改变、原子种类不变
4．甲醛(HCHO)是室内装修污染物之一，去除甲醛的某反应的微观示意图如下，有关说法正确的是
A．甲醛中氧元素的质量分数最小 B．该反应前后共涉及三种氧化物
C．反应生成的两种化合物的质量比为 D．该反应前后原子的种类、数目均不发生改变
5．抗击新型冠状肺炎疫情期间需用到多种消毒剂。氯气可用于生产含氯消毒剂，氯气与水反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A．甲由离子构成 B．乙的化学式是H2O
C．该反应前后原子数目不变 D．该反应前后分子种类发生改变
6．以下是一个化学反应前后分子变化的微观示意图，下列有关说法错误的是
A．反应前后原子个数总和相等 B．反应前后氧元素的化合价不变
C．图①对应物质的元素质量比为14：3 D．图④对应物质由两种元素组成
7．春晚不仅是一场文艺盛宴，同时也是一场科技创新的盛会，武术《天地英雄》利用AR技术将山水自然融入武术表演，展现了博大精深的中华武术精神。生产AR(虚拟现实)设备的材料之一是硅，工业制取高纯硅中某个反应的微观示意图如图。下列结论正确的是
A．甲的化学式为SiH4
B．反应前后原子的种类没有变化
C．丙是由离子构成
D．反应中乙和丁的分子个数比为1：1
8．微观反应示意图能够帮助理解化学变化的基本原理。如图是某化学反应的微观反应示意图，下列判断不正确的是
A．反应前后元素的种类不变 B．反应前后元素化合价不变
C．反应前后原子的数目不变 D．该反应属于化合反应
9．科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰，其中主要含有甲烷水合物。甲烷燃烧的微观示意图如下，下列说法错误的是
A．参加反应的甲和乙的分子个数比为1：3 B．反应前后分子种类改变，分子总数不变
C．反应前后原子的种类和总数都不变 D．该反应属于氧化反应
10．沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷，还含有少量的硫化氢气体。甲烷、硫化氢重整高效制氢的反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．丙物质的化学式为CO2 B．反应中甲、乙的分子个数比为2∶1
C．反应前后催化剂的质量不变 D．反应前后分子种类和数目均发生了改变
11．已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应，其微观示意图如下(说明：一种小球代表一种原子)，则下列说法不正确的是
A．图示中共有4种分子
B．该反应属于化合反应
C．以上反应符合质量守恒定律
D．该图示说明在化学变化中分子可分，原子不可分
12．甲醛是室内装修材料释放出来的污染空气的有毒物质，利用催化剂可消除，下图为该反应前后的微观示意图。下列说法不正确的是
A．甲醛中含有4个原子
B．反应前后原子种类和个数不变
C．保持丁的化学性质的最小微粒是H2O
D．生成物丙和丁中氧元素的化合价相同
综合应用
13．根据光催化水分解示意图，判断下列说法正确的是
A．此反应前后原子总数增加
B．光催化剂的质量和化学性质在反应前后发生变化
C．生成的和均是清洁燃料
D．此反应生成的和的体积比为
14．“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，如图为该反应的微观示意图（未配平），其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确的是
A．乙和丙中所含元素种类相同
B．甲和丁中同种元素化合价不相等
C．该反应中共有三种元素
D．参加反应的乙、丁分子个数比为1：1
15．乙醇燃烧的微观示意图如图，请据图回答以下问题：
(1)一个乙醇分子共有 个氢原子。
(2)由反应过程可知， (填分子或原子)是构成物质的一种微观粒子。
(3)在此过程中，下列不会发生变化的是 (填序号，选填两个)。
A．元素种类 B．分子种类 C．原子质量 D．分子数目
(4)结合氢气与氧气反应生成水的示意图， 表示氧原子，●表示氢原子回答下列问题：
根据质量守恒定律，图A缺少 (填化学符号)。
拓展培优
16．下图是过氧化氢在一定条件下发生分解反应的微观模拟图，请回答问题：
(1)乙图中补充的粒子为 （填字母）。
A．∞ B．
(2)此变化前后没有发生改变的粒子是 （填粒子符号），由此可知化学变化中最小粒子是 。
(3)丙图中两种分子的相同点是 。
(4)乙到丙变化的微观实质是：每一个氧原子和两个氢原子结合成一个水分子， 。
(5)写出与一个甲分子电子数相同且带一个单位负电荷的离子符号 。
17．2023年陕西省政府工作报告中提到的2023年的预期目标中，有一条为“提升秦岭黄河生态保护水平、有序推进碳达峰碳中和”。根据你所掌握的知识回答下列问题：
(1)要把黄河水变成饮用水，必须对黄河水进行净化。人们常常用加入活性炭的方法净水，这是利用活性炭的 性质(填“物理”或“化学”)。
(2)经检测，黄河水硬度较大，要将黄河水软化，生活中常用的方法是 。
(3)经研究发现，一定条件下可将人类活动产生的CO2转化为甲烷，反应的微观示意图如下：
①D物质的化学式为 。
②该反应中碳元素的化合价 改变(填“发生”或“不发生”)。
18．学习小组用下列装置探究分子的性质。请回答下列问题：

已知：酚酞溶液遇氨水显红色。
(1)用透明笔管和笔帽进行图1微型实验，观察到的现象是 ，说明分子具有的性质是 。
(2)如图2所示，将一块糖放入水中，糖溶解后，乙中液面低于甲中液面。请用分子的观点解释液面下降的原因： ；混合均匀后，分子 （填“继续”或“停止”）运动。
(3)图3是氢分子和氧分子运动的微观示意图。在A、B和C中，能通过比较得出“温度越高，分子运动速率越快”的是 （填字母），从图中可见，影响分子运动速率的因素除温度外，还与 有关。
(4)在宏观、微观之间建立联系是化学学科的特点。如图是航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时其反应的微观示意图。
①保持二氧化碳化学性质的最小粒子是 （填具体的粒子名称）。
②这个过程中不变的粒子是 （填具体的粒子名称），发生改变的粒子是 （填具体的粒子名称）。
答案和解析
教学目标 1.掌握化学反应的实质，清楚化学反应的微观变化过程。2.理解质量守恒定律的微观本质。
重点和难点 重点：质量守恒定律的微观解释。难点：化学反应前后元素、原子、分子的变化情况。
◆知识点一 质量守恒定律的微观解释
1.质量守恒定律的微观解释
(1)化学反应的实质
化学反应的过程，就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为
(2)质量守恒的原因
微观上 化学反应前后原子的种类和数目不变，原子的质量也不变
宏观上 化学反应前后元素的种类、质量没有改变
化学反应前后的变和不变
2.质量守恒定律的应用
即学即练
1．“宏观——微观——符号”是学习化学的重要内容和方法。
(1)根据下图可以得出，水由 构成，一个水分子由 和 构成的。
(2)图甲是液态水加热变气态水，图乙是氢气和氧气燃烧生成水的微观示意图。据图回答：
①图甲：分子的 发生了变化，但分子的 没有发生变化，故该变化属于 变化(填“物理”或“化学”)。
②图乙：从微观角度看，物质发生化学变化的实质是 ，该变化属于 反应(填基本反应类型)。
③从微观角度理解这两种变化的本质区别是 。
(3)下图为某化学反应的微观过程，其中“”和“”表示两种不同原子。
虚线框内应填的微观图示是 (填序号)。
A． B． C． D．
该反应共涉及 种物质。该反应说明化学变化中的最小粒子是 (填“分子”或“原子”)。
【答案】(1) 水分子/H2O 2个氢原子 1个氧原子
(2) 间隔 种类 物理 在化学变化中分子分为原子，原子重新组合为新的分子 化合 分子种类是否改变
(3) D 三/3 原子
【详解】（1）由图可知，水由水分子构成；
由图可知，一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；
（2）①由图可知，图甲中分子的间隔发生了变化，但是分子的种类没有发生变化，即无新物质生成，属于物理变化；
②由图可知，物质发生化学变化的实质是：在化学变化中分子分为原子，原子重新组合为新的分子；
该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
③物理变化和化学变化的本质区别是是否有新物质生成，故从微观角度理解这两种变化的本质区别是分子种类是否发生改变；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含4个，2个，生成物中含4个，故生成物中还应含2个，故图中应补充。
故选D；
由图可知，该反应涉及、、三种物质；
该反应说明在化学变化中分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，原子是化学变化中的最小粒子，故填：原子。
考点一 从微观的角度认识质量守恒定律
【例1】某化学反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是
A．以上物质都是化合物 B．该反应属于氧化反应
C．反应前后，氧原子的数目发生改变 D．以上物质中共有3种氧化物
【答案】B
【分析】由微观示意图可知，H2S与O2在一定条件下生成SO2和H2O，反应的化学方程式为2H2S+3O22SO2+2H2O。
【详解】A、化合物是由不同种元素组成的纯净物，则H2S、SO2、H2O都属于化合物，而O2属于单质，故选项说法不正确；
B、由反应的化学方程式可知，该反应有氧气参加反应，属于氧化反应，故选项说法正确；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，因此反应前后，氧原子的数目不发生改变，故选项说法不正确；
D、氧化物是由两种元素组成化合物中，其中一种元素是氧元素，则SO2、H2O属于氧化物，共两种氧化物，故选项说法不正确。
故选B。
【变式1-1】反应的条件不同，产物不同，如图所示，下列说法错误的是
A．反应Ⅰ前后原子种类不变 B．反应后催化剂的质量增加
C．丙的化学式为 NH3 D．反应II 是分解反应
【答案】B
【详解】A、反应Ⅰ有新物质生成，属于化学变化，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意；
B、化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变，符合题意；
C、由图可知，每个丙分子由1个氮原子和3个氢原子构成，则丙的化学式为：NH3，不符合题意；
D、反应II 为肼在催化剂的作用下反应生成氨气和氮气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意。
故选B。
【变式1-2】家庭装修中残留的甲醛对人体有害，一种新型催化剂可用于去除残留的甲醛CH2O，该反应过程的微观示意图如下。下列说法不正确的是
A．反应前后原子种类不变 B．反应前后，某些元素的化合价有发生改变
C．甲中碳元素的质量分数比丙中的大 D．催化剂在反应前后质量和性质都不变
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意；
B、甲醛中氢元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得碳元素化合价为0，氧气中氧元素化合价为0，二氧化碳中氧元素显-2价，碳元素显+4价，水中氢元素显+1价，氧元素显-2价，故反应前后碳元素和氧元素的化合价发生了改变，不符合题意；
C、甲中碳元素的质量分数为：，丙中碳元素的质量分数为：，故甲中碳元素的质量分数比丙中的大，不符合题意；
D、化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变，物理性质可能改变，符合题意。
故选D。
【变式1-3】“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。请根据下列图示回答下列问题及填写下列空白：
(1)在C图中将相关粒子图形补充完整；
(2)补图依据为： (填字母)
①化学反应前后原子种类、数目均不变
②一个氢分子由两个氢原子构成
③一个氧分子由两个氧原子构成
(3)图A属于 (填具体的物质类别)，理由是 ；
(4)根据化学反应的微观实质，化学反应中，反应前后氢原子氧原子的 都不变，所以此化学反应前后各物质的质量总和相等。
【答案】(1)
(2)①②
(3) 氧化物 由同种分子构成，分子由两种原子构成，其中一种为氧原子
(4)种类、个数、质量
【详解】（1）反应前后原子的种类和个数不变，反应前有4个氢原子和2个氧原子，反应后也应有4个氢原子和2个氧原子，则还需补充1个氢分子，图为：。
（2）化学反应前后，原子的种类和个数不变，且由于一个氢分子中含有2个氢原子，故补充一个氢分子，故选①②。
（3）图A中只含水分子，且水是由氢、氧两种元素组成，则属于氧化物。
（4）化学变化的微观实质为原子的重新组合，由于反应前后氢、氧原子的种类和个数不变，则物质的总质量不变。
基础达标
1．拉瓦锡在研究空气成分时，将氧化汞收集后加强热，反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．该反应的基本反应类型为分解反应
B．该反应中各元素的化合价均没有发生改变
C．该反应中，分子的种类发生了变化
D．分子和原子均可构成物质
【答案】B
【详解】A、分解反应定义（一种物质生成两种或多种物质，“一变多”），反应物（1 种）→ 生成物和（2 种），符合分解反应特征，说法正确；
B、反应物中：为+2价，为 2价；生成物（单质）中汞为0价，（单质）中氧为0价，汞元素和氧元素的化合价均发生改变（从化合态→游离态），说法错误；
C、反应物是分子，生成物是分子（由原子直接构成，无分子），分子种类从变为，说法正确；
D、（分子构成）、（原子构成），说明分子和原子均可构成物质，说法正确。
故填：B。
2．工业生产硫酸的过程中，二氧化硫催化氧化的微观反应示意图如图。下列说法正确的是
A．该反应前后原子不发生改变 B．反应前后硫、氧元素化合价均不变
C．该反应中有三种氧化物 D．参加反应的两种分子个数比是1：1
【答案】A
【详解】由图可知，该反应的化学方程式为。
A、原子是化学反应的基本微粒，反应前后不会变化，由图也可知，原子种类未发生变化，故A选项正确；
B、在化合物中，各元素的正、负化合价的代数和为0，氧元素一般显－2价，所以反应物中硫元素显＋4价，生成物中硫元素显＋6价，因此反应前后硫元素的化合价从＋4价变成＋6价，故B选项错误；
C、氧化物是指由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物，该反应中反应物为、，生成物为、其中、为氧化物，是单质，共2种氧化物，故C选项错误；
D、由分析可知，参加反应的反应物的分子个数比是2:1，故D选项错误；
故选A。
3．下图是某个化学反应的微观模拟示意图，从图中获得的信息不正确的是
A．该反应不满足质量守恒定律
B．化学反应前后元素的种类不变
C．该反应是化合反应
D．化学反应前后分子种类改变、原子种类不变
【答案】A
【详解】A、所有的化学反应都满足质量守恒定律，该反应也不例外，A错误。
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，B正确。
C、观察可知，反应前有两种物质，反应后生成了一种物质，符合化合反应“多变一”的特征，C正确。
D、由微观示意图可知，反应前是两种不同的分子，反应后生成了新的分子，分子种类改变；根据质量守恒定律，反应前后原子的种类不变，D正确。
故选A。
4．甲醛(HCHO)是室内装修污染物之一，去除甲醛的某反应的微观示意图如下，有关说法正确的是
A．甲醛中氧元素的质量分数最小 B．该反应前后共涉及三种氧化物
C．反应生成的两种化合物的质量比为 D．该反应前后原子的种类、数目均不发生改变
【答案】D
【详解】A、甲醛(HCHO)中碳、氢、氧三种元素的质量之比为，氧元素的质量分数最大，A项不正确；
B、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，该反应为2O3+2HCHO2H2O+2CO2+O2，共涉及、两种氧化物，B项不正确；
C、反应生成的两种化合物CO2和H2O的质量比为，C项不正确；
D、化学反应均遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目均不发生改变，D项正确；
故选D。
5．抗击新型冠状肺炎疫情期间需用到多种消毒剂。氯气可用于生产含氯消毒剂，氯气与水反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A．甲由离子构成 B．乙的化学式是H2O
C．该反应前后原子数目不变 D．该反应前后分子种类发生改变
【答案】A
【分析】由图可知，甲为氯气，乙为水，丙为HCl，丁为HClO。
【详解】A、甲为氯气，是由氯分子构成的，选项错误；
B、乙为水，化学式为：H2O，选项正确；
C、化学反应前后原子的数目不变，选项正确；
D、化学变化是分子分成原子，原子组成新分子的过程，过程中分子种类改变，选项正确；
故选A。
6．以下是一个化学反应前后分子变化的微观示意图，下列有关说法错误的是
A．反应前后原子个数总和相等 B．反应前后氧元素的化合价不变
C．图①对应物质的元素质量比为14：3 D．图④对应物质由两种元素组成
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变，所以反应前后原子个数总和相等，A 正确；
B、反应前氧气（O2）中氧元素化合价为0价，反应后生成的水（H2O）中氧元素化合价为 2价，反应前后氧元素化合价改变，B 错误；
C、图①对应物质是NH3，其中氮、氢元素质量比为，C 正确；
D、图④对应物质是H2O，由氢、氧两种元素组成，D 正确。
故选B。
7．春晚不仅是一场文艺盛宴，同时也是一场科技创新的盛会，武术《天地英雄》利用AR技术将山水自然融入武术表演，展现了博大精深的中华武术精神。生产AR(虚拟现实)设备的材料之一是硅，工业制取高纯硅中某个反应的微观示意图如图。下列结论正确的是
A．甲的化学式为SiH4
B．反应前后原子的种类没有变化
C．丙是由离子构成
D．反应中乙和丁的分子个数比为1：1
【答案】B
【详解】由图示可知，反应化学方程式为
A、由化学反应方程式可知甲的化学式为，故选项A错误；
B、原子是化学反应的基本微粒，化学反应前后原子种类不改变。故选项B正确；
C、由化学方程式可知，丙为，是由硅原子直接构成的，故选项C错误；
D、由化学方程式可知，乙和丁的分子个数比2:4=1:2，故选项D错误。
故选B。
8．微观反应示意图能够帮助理解化学变化的基本原理。如图是某化学反应的微观反应示意图，下列判断不正确的是
A．反应前后元素的种类不变 B．反应前后元素化合价不变
C．反应前后原子的数目不变 D．该反应属于化合反应
【答案】B
【详解】A、 观察微观反应示意图，反应前有氮原子和氢原子，反应后依然是氮原子和氢原子，元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称，所以反应前后元素的种类不变，A 正确。
B、反应前氢气中氢元素化合价为0，氮气中氮元素化合价为0；反应后氨气NH3中，氮元素化合价为-3价，所以反应前后元素化合价发生了改变，B 错误。
C、从微观示意图中可以数出，反应前后氮原子和氢原子的数目都没有变化，C 正确。
D、该反应是由氮气和氢气两种物质反应生成氨气一种物质，符合化合反应“多变一”的特征，D 正确。
故选B。
9．科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰，其中主要含有甲烷水合物。甲烷燃烧的微观示意图如下，下列说法错误的是
A．参加反应的甲和乙的分子个数比为1：3 B．反应前后分子种类改变，分子总数不变
C．反应前后原子的种类和总数都不变 D．该反应属于氧化反应
【答案】A
【分析】由反应的微观示意图可知，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：。
【详解】A、由化学方程式可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为1:2，故选项说法错误；
B、由分析可知，该反应有新物质生成，反应前后分子种类改变；由化学方程式的可知，反应前后的分子个数都是3个（包括1个未参加反应的氧分子），反应前后分子总数不变，故选项说法正确；
C、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和总数都不变，故选项说法正确；
D、由分析可知，反应物为甲烷和氧气，生成物为二氧化碳和水，该反应氧氧气参加反应，属于氧化反应，故选项说法正确。
故选：A。
10．沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷，还含有少量的硫化氢气体。甲烷、硫化氢重整高效制氢的反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．丙物质的化学式为CO2 B．反应中甲、乙的分子个数比为2∶1
C．反应前后催化剂的质量不变 D．反应前后分子种类和数目均发生了改变
【答案】A
【详解】A、 观察微观示意图，1个丙分子由一个碳原子和两个硫原子构成，其化学式为CS2，A 错误。
B、根据微观示意图写出该反应的化学方程式为，从方程式可以看出反应中甲（H2S）、乙（CH4）的分子个数比为2:1，B 正确。
C、在化学反应中，催化剂能改变化学反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后不变，C 正确。
D、由反应的化学方程式可知，反应前有3个分子，反应后有5个分子，分子数目发生了改变；同时反应前是H2S和CH4分子，反应后是CS2和H2分子，分子种类也发生了改变，D 正确。
故选A。
11．已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应，其微观示意图如下(说明：一种小球代表一种原子)，则下列说法不正确的是
A．图示中共有4种分子
B．该反应属于化合反应
C．以上反应符合质量守恒定律
D．该图示说明在化学变化中分子可分，原子不可分
【答案】B
【详解】A、由图可知，反应前后的四种分子构成不同，属于不同种物质的分子，即共有4种分子，不符合题意；
B、该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，符合题意；
C、该反应有新物质生成，属于化学变化，符合质量守恒定律，不符合题意；
D、由图可知，该反应说明在化学变化中分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，即在化学变化中分子可分，原子不可分，不符合题意。
故选B。
12．甲醛是室内装修材料释放出来的污染空气的有毒物质，利用催化剂可消除，下图为该反应前后的微观示意图。下列说法不正确的是
A．甲醛中含有4个原子
B．反应前后原子种类和个数不变
C．保持丁的化学性质的最小微粒是H2O
D．生成物丙和丁中氧元素的化合价相同
【答案】A
【分析】由微观示意图可知，该反应化学方程式为：CH2O+O2CO2+H2O。
【详解】A、由微观示意图可知，甲醛由甲醛分子构成，一个甲醛分子由四个原子构成，说法错误；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和个数不变，说法正确；
C、由微观示意图可知，丁是水，水由水分子构成，故保持丁的化学性质的最小微粒是H2O，说法正确；
D、生成物丙为二氧化碳，二氧化碳中氧元素显-2价，丁为水，水中氧元素显-2价，说法正确。
故选A。
综合应用
13．根据光催化水分解示意图，判断下列说法正确的是
A．此反应前后原子总数增加
B．光催化剂的质量和化学性质在反应前后发生变化
C．生成的和均是清洁燃料
D．此反应生成的和的体积比为
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目都没有改变，此反应前后原子总数不变，不符合题意。
B、光催化剂为催化剂，其质量和化学性质在反应前后不变，不符合题意。
C、生成的是清洁燃料，不具有可燃性，不是燃料，不符合题意。
D、此反应为光催化水分解生成氢气和氧气，则生成的和的体积比为2：1，符合题意。
故选D。
14．“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，如图为该反应的微观示意图（未配平），其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确的是
A．乙和丙中所含元素种类相同
B．甲和丁中同种元素化合价不相等
C．该反应中共有三种元素
D．参加反应的乙、丁分子个数比为1：1
【答案】D
【详解】A、乙分子和丙分子中都有两种原子且种类相同，因此乙和丙中都由两种元素组成，故说法正确；
B、甲分子由两种原子构成，是一种化合物，化合物中元素的化合价要么为正，要么为负，丁分子由同种原子构成，是一种单质，单质中元素化合价为0，故甲和丁中同种元素化合价不相等，故说法正确；
C、观察反应物的两种分子共由三种原子构成，即反应物中共有三种元素，而化学反应前后元素的种类不变，因此该反应中共有三种元素，故说法正确；
D、要求出化学方程式中乙、丁的化学计量数，可设反应中的原子为：A（黄色）、B（蓝色）、C（黑色）；便于比较，从而确定出甲、乙、丙、丁的化学式，并推测出此反应的化学方程式为“2AB2+4CB=4CB2+A2”，从方程式不难看出乙、丁的分子个数比为4：1，故说法错误。
故选：D。
15．乙醇燃烧的微观示意图如图，请据图回答以下问题：
(1)一个乙醇分子共有 个氢原子。
(2)由反应过程可知， (填分子或原子)是构成物质的一种微观粒子。
(3)在此过程中，下列不会发生变化的是 (填序号，选填两个)。
A．元素种类 B．分子种类 C．原子质量 D．分子数目
(4)结合氢气与氧气反应生成水的示意图， 表示氧原子，●表示氢原子回答下列问题：
根据质量守恒定律，图A缺少 (填化学符号)。
【答案】(1)6
(2)分子
(3)AC
(4)2H2
【详解】（1）观察乙醇燃烧的微观示意图，可以看到乙醇的化学式为C2H5OH，一个乙醇分子中含有6个氢原子。
（2）从反应过程的微观示意图中可以看到，乙醇、氧气、二氧化碳、水都是由分子构成的，所以分子是构成物质的一种微观粒子。
（3）A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。在乙醇燃烧的反应中，反应前有碳、氢、氧三种元素，反应后依然有这三种元素，所以元素种类不会发生变化。
B、化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子，所以分子种类一定会发生变化。在乙醇燃烧的反应中，乙醇分子和氧分子变成了二氧化碳分子和水分子，分子种类改变。
C、原子是化学变化中的最小粒子，在化学反应中原子的质量不会发生变化。
D、该反应的化学方程式为。反应前后分子个数比为（1+3）：（2+3）=4:5，分子数目发生改变。
所以不会发生变化的是AC。
（4）氢气与氧气反应生成水的化学方程式为。观察微观示意图，图C中有2个水分子，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，图B中有2个氧原子和4个氢原子，图A中已经有2个氧原子，所以缺少2个氢分子，氢分子的化学符号为H2，缺少的是2H2。
拓展培优
16．下图是过氧化氢在一定条件下发生分解反应的微观模拟图，请回答问题：
(1)乙图中补充的粒子为 （填字母）。
A．∞ B．
(2)此变化前后没有发生改变的粒子是 （填粒子符号），由此可知化学变化中最小粒子是 。
(3)丙图中两种分子的相同点是 。
(4)乙到丙变化的微观实质是：每一个氧原子和两个氢原子结合成一个水分子， 。
(5)写出与一个甲分子电子数相同且带一个单位负电荷的离子符号 。
【答案】(1)B
(2) H 、O 原子
(3)都含氧原子
(4)每两个氧原子结合成一个氧分子
(5)Cl-
【详解】（1）甲→乙是分子分裂为原子的过程，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，甲图中有 4 个氢原子和 4 个氧原子，乙图中有 4 个氢原子和 2 个氧原子，所以还需要补充 2 个氧原子，故选B。
（2）原子是化学变化中的最小粒子，此变化前后没有发生改变的粒子是氢原子（H）和氧原子（O），由此可知化学变化中最小粒子是原子。
（3）丙图中两种分子分别是水分子（H2O）和氧分子（O2），它们的相同点是都含有氧原子。
（4）乙到丙变化的微观实质是：每一个氧原子和两个氢原子结合成一个水分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。
（5）一个甲分子（H2O2）的电子数为，与一个甲分子电子数相同且带一个单位负电荷的离子是氯离子，离子符号为Cl-。
17．2023年陕西省政府工作报告中提到的2023年的预期目标中，有一条为“提升秦岭黄河生态保护水平、有序推进碳达峰碳中和”。根据你所掌握的知识回答下列问题：
(1)要把黄河水变成饮用水，必须对黄河水进行净化。人们常常用加入活性炭的方法净水，这是利用活性炭的 性质(填“物理”或“化学”)。
(2)经检测，黄河水硬度较大，要将黄河水软化，生活中常用的方法是 。
(3)经研究发现，一定条件下可将人类活动产生的CO2转化为甲烷，反应的微观示意图如下：
①D物质的化学式为 。
②该反应中碳元素的化合价 改变(填“发生”或“不发生”)。
【答案】(1)物理
(2)煮沸
(3) H2O 发生
【详解】（1）加入活性炭净水，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
（2）可溶性钙、镁化合物在加热时能形成沉淀，故生活中常用煮沸的方法将硬水软化；
（3）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含C、H、O的个数分别是1、8、2，生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、0，故生成物中还应含4个H、2个O，每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，故应补充2个水分子，则D物质为水，化学式为：H2O；
②二氧化碳中碳元素显+4价，甲烷中氢元素显+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得碳元素显-4价，故碳元素的化合价发生改变。
18．学习小组用下列装置探究分子的性质。请回答下列问题：

已知：酚酞溶液遇氨水显红色。
(1)用透明笔管和笔帽进行图1微型实验，观察到的现象是 ，说明分子具有的性质是 。
(2)如图2所示，将一块糖放入水中，糖溶解后，乙中液面低于甲中液面。请用分子的观点解释液面下降的原因： ；混合均匀后，分子 （填“继续”或“停止”）运动。
(3)图3是氢分子和氧分子运动的微观示意图。在A、B和C中，能通过比较得出“温度越高，分子运动速率越快”的是 （填字母），从图中可见，影响分子运动速率的因素除温度外，还与 有关。
(4)在宏观、微观之间建立联系是化学学科的特点。如图是航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时其反应的微观示意图。
①保持二氧化碳化学性质的最小粒子是 （填具体的粒子名称）。
②这个过程中不变的粒子是 （填具体的粒子名称），发生改变的粒子是 （填具体的粒子名称）。
【答案】(1) 滤纸条由左向右依次变红 分子在不断运动
(2) 分子之间有间隔，蔗糖分子均匀分散于水分子之间 继续
(3) BC 分子种类
(4) 二氧化碳分子 碳原子、氢原子、氧原子 水分子、二氧化碳分子
【详解】（1）浓氨水具有挥发性，氨分子会不断运动。氨分子运动到滤纸条上与酚酞溶液接触后，由于酚酞溶液遇氨水显红色，所以会看到滤纸条由左向右依次变红。这一现象表明分子在不断运动。 故本问答案为：滤纸条由左向右依次变红；分子在不断运动。
（2）糖溶解后乙中液面低于甲中液面，是因为分子之间存在间隔。糖分子进入水分子的间隔之中，使得总体积减小，液面下降。而分子的运动是永不停息的，所以混合均匀后分子继续运动。 故本问答案为：分子之间有间隔，蔗糖分子均匀分散于水分子之间；继续。
（3）在BC中，是同种分子（都是氧分子），C中的温度比B中的高，从图中可以看出C中分子运动得更快，通过比较BC就能得出“温度越高，分子运动速率越快”。AB中温度相同，但分子种类不同（A是氢分子，B是氧分子），分子运动情况不同，这说明分子种类也会影响分子运动速率。 故本问答案为：BC；分子种类。
（4）①二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，根据分子是保持物质化学性质的最小粒子，所以保持二氧化碳化学性质的最小粒子是二氧化碳分子。
②在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分。根据微观示意图，水分子和二氧化碳分子在一定条件下生成甲烷分子和氧分子，分子种类改变，反应前后碳原子、氧原子、氢原子没有改变。 故本问答案为：二氧化碳分子；碳原子、氢原子、氧原子；水分子和二氧化碳分子。
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