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第五单元 化学反应的定量关系 章末能力检测试题
2025-2026学年初中化学人教版（2024）九年级上册
一、选择题
1．某反应的微观示意图如图，该反应可用于汽车尾气处理。下列说法正确的是
A．图中的单质为氧气
B．反应的产物均为无毒物质
C．反应前后元素的化合价均无变化
D．反应的化学方程式为NH3+NON2+H2O
2．关于化学方程式的读法或叙述正确的是
A．氢气加氯气点燃等于氯化氢
B．一份氢气与一份氯气反应后生成两份氯化氢
C．每2份质量的氢气与71份质量的氯气完全反应，生成73份质量的氯化氢
D．氢气、氯气、氯化氢的质量比为1：1：2
3．化学反应前后一定没有发生变化的是
①物质的种类
②元素种类
③分子的种类
④原子种类
⑤物质的总质量
⑥反应物的质量
⑦生成物的质量
⑧原子的质量
A．①④⑤⑥ B．②③⑤⑧ C．②④⑤⑧ D．③④⑦⑧
4．电解氯化钠NaCl的水H2O溶液,不可能得到的物质是
A．NaOH B．H2 C．Cl2 D．NH3
5．在中，与足量Y反应生成和，则参加反应的Y的质量为
A． B． C． D．
6．常用燃烧法测定有机物的组成。现取2.3g某有机物在足量的氧气中完全燃烧，生成4.4g和2.7g，下列说法不正确的是
A．R只含碳、氢元素
B．与的分子个数比2∶3
C．消耗氧气的质量4.8g
D．分子中C、H的原子个数比为1∶3
7．下列化学方程式书写正确的是
A．木炭在氧气中燃烧：
B．乙炔在空气中充分燃烧：
C．铁丝在氧气中燃烧：
D．铝粉在空气中燃烧：
8．《天工开物》中记载了我国古代利用炉甘石冶炼金属锌的工艺，其反应原理为：ZnCO3+2CX+3CO↑。下列有关说法不正确的是
A．X的化学式为Zn B．反应后碳元素质量减少
C．ZnCO3中锌元素的化合价为+2价 D．CO属于氧化物
9．科学工作者研发了一种SUNCAT系统，借助该系统利用如图所示的原理可持续合成氨。下列说法正确的是
A．步骤①发生化合反应 B．步骤②参加反应的Li3N和H2O的质量比为1：3
C．总反应的化学方程式是N2+H2O=NH3+O2 D．理论上反应过程中需要不断补充金属Li
10．取某物质2.16g，使其充分燃烧，生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中
A．一定含有碳元素和氢元素
B．一定含有碳元素、氢元素、氧元素
C．一定含有碳元素和氢元素 ，可能含有氧元素
D．无法确定
11．四种物质在一定的条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，则有关说法中不正确的是
A．丁一定是化合物
B．生成的甲、丙两物质的质量比为8∶1
C．该反应是分解反应
D．参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和
12．下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A．分离液态空气后物质的总质量不变
B．5g蔗糖溶解在95g水中，形成100g蔗糖溶液
C．100mL水中加入100mL酒精后，形成总体积小于200mL的溶液
D．铁丝生锈后质量增加
13．探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是
A．实验①和②必须在密闭容器中进行
B．实验①和②中铜粉和红磷无需过量
C．实验①和②反应结束后，装置内气体仅剩余氮气
D．实验①和②都能验证质量守恒定律
14．取20g碳酸钙固体高温煅烧一段时间，冷却后测得剩余固体中钙元素的质量分数为50%。已知此过程中发生反应的化学方程式为，下列有关说法正确的是
A．剩余固体的质量为10g
B．反应生成二氧化碳的质量为16g
C．未分解的碳酸钙的质量约为10.9g
D．剩余固体可能为纯净物
15．已知：Ca(HCO3)2CaCO3 + CO2↑+ H2O。下列图像表示一定质量的Ca(HCO3)2受热过程中某些量随时间的变化趋势(该过程中CaCO3不分解)，其中不正确的是
A． B． C． D．
二、实验题
16．用实验测定一定体积空气中氧气的含量，有两种思路：一是通过测定氧气之外的其他气体体积后进行计算(a)，二是通过直接测定氧气体积后进行计算(b)。可用如图实验装置来测定空气中氧气的含量：图中由注射器、硬质玻璃管和气球组成了密闭系统。请完成下列问题：
(1)本实验采用的测定思路属于题干中的 (填“a”或"b")。
(2)选择跟氧气反应的药品时，除了要考虑反应的可能性外，还需要考虑的因素：一是药品只能跟氧气反应，二是 。考虑到安全、环保等因素，本实验一般选择铜粉跟氧气反应。实验开始前注射器的活塞在20mL刻度处，玻璃管的容积是30mL(气球是瘪的)。加热时需要不断缓慢推拉注射器的活塞，目的是 。实验过程中你看到的实验现象是 ，该反应属于 (填“分解”或“化合”)反应。当看到现象时停止加热，直至玻璃管冷却。
(3)待装置冷却后，挤出气球内的气体，此时注射器活塞停留在9.4mL处。通过计算得知该实验测得的空气中氧气所占的体积分数是 ％。下列实验操作：①铜粉不足；②加热温度不够；③反应时间过短；④装置未冷却即读数；⑤装置气密性不好。你认为可能会引起测量误差的是 (填序号)。
(4)请你判断：反应后密闭系统内气体质量 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，物质的总质量 。
三、填空与简答
17．中国空间站的建成、神舟系列载人飞船的成功发射，标志着我国航天科技水平已处于世界领先地位。航空航天科学研究涉及许多化学知识。
(1)硅是制造空间站太阳能电池板的核心材料。硅元素属于 （填“金属”或“非金属”）元素。
(2)我国载人航天环控生保系统已实现由“补给式”向“再生式”的根本转换，空间站氧气资源100%再生。环控生保系统利用循环水电解制氧气，其反应的化学方程式为 ，理论上，生成氢气和氧气的质量比为 （填最简整数比）。电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在特殊反应器中进行催化反应，反应原理为，从而降低舱内二氧化碳的浓度，X的化学式为 。
(3)铁酸镍可将航天员呼出的废气转化为航天员需要的气体，中Fe的化合价为，则Ni的化合价为 。
18．完成下列化学反应的方程式及方程式配平。
(1)硫在氧气中燃烧 ；
(2)氢气在空气中燃烧 ；
(3)加热氧化汞粉末 ；
(4)铁与硫酸铜溶液反应 ；
(5)配平下列化学反应方程式(将化学计量数填入空格内，计量数为1时可省略)。
① 。
WO3+H2W+H2O
② 。
C2H4+O2CO2+H2O
19．请按要求写出下列反应的化学方程式。
(1)甲和乙反应生成丙和丁的微观示意图如图1所示，请写出该反应的化学方程式： 。
(2)以甲烷为原料制备氢气的微观示意图如图2所示，该反应的化学方程式为 。
(3)过氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出能使带火星的木条复燃的气体，该反应的化学方程式为 。
四、计算题
20．某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验中，他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物6.0g，放入大试管中进行加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量如下表：
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 5.1 4.5 4.2 4.08 4.08 4.08
请认真分析表中数据，完成下列问题：
(1)反应结束后生成氧气的质量为 克。
(2)原混合物中二氧化锰的质量为 克。
(3)原混合物中氯酸钾的质量分数是多少？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C D C A B B A B
题号 11 12 13 14 15
答案 B D C C C
1．B
【分析】根据分析，该反应是由氨气与一氧化氮在一定条件下生成氮气与水。
【详解】A、根据分析，氮气是由氮元素组成的单质，图中的单质为氮气，该选项说法不正确；
B、根据分析，该反应的产物为氮气与水，均为无毒物质，该选项说法正确；
C、氨气中氮元素化合价为-3，一氧化氮中氮元素化合价为+2，生成物氮气属于单质，氮元素化合价为0，故反应前后氮元素的化合价发生变化，该选项说法不正确；
D、根据分析，该反应的化学方程式为：4NH3+6NO5N2+6H2O，该选项说法不正确；
故选B。
2．C
【详解】A、化学方程式中，“+”应读作“和”或“与”，而不是“加”；“等于”应改为“生成”，因为方程式表示反应过程，不是数学等式。正确的读法应为“氢气和氯气在点燃的条件下生成氯化氢”。A不符合题意；
B、分子数比为 ，初中化学强调系数表示分子数比，B不符合题意；
C、由氢气和氯气反应化学方程式本身的质量关系可知，每2份质量的氢气与71份质量的氯气完全反应，生成73份质量的氯化氢，C符合题意；
D、由氢气和氯气反应的质量关系可知，氢气、氯气、氯化氢的质量比为2：71：73，D不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】根据质量守恒定律可知：化学反应前后物质的总质量不变、元素的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变、原子种类不变，分子的个数可能变化，化学反应的实质就是有新物质的生成，所以物质的种类、分子种类发生改变，反应物、生成物的质量一定改变，因此②④⑤⑧正确。
故选C。
4．D
【详解】化学反应前后，元素的种类不变。反应物中无氮元素，故无法生成含氮产物（如 NH ）。
故选D。
5．C
【分析】本题考查质量守恒定律的应用。质量守恒定律指：在化学变化中，参与反应的各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。
【详解】反应方程式：，已知：5 g 与足量 反应（ 足量，说明 完全反应），生成 6 g 和 7 g 。生成物的总质量：6 g + 7 g = 13 g。
设参加反应的 的质量为 g。
根据质量守恒定律：参与反应的各物质的总质量=反应后各物质的总质量，即：，解得：。
故本题正确答案为C。
【点睛】质量守恒定律指：在化学变化中，参与反应的各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。
6．A
【详解】A、由2.3g某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成4.4g二氧化碳和2.7g水，则有机物中一定含有C、H两种元素，C元素的质量为：，H元素的质量为：，，则有机物中一定含有O元素，且O元素的质量为：，所以该有机物中一定含C、H、O元素，A选项错误，符合题意；
B、反应生成的CO2和H2O的分子个数比为，B选项正确，不符合题意；
C、根据质量守恒定律，实验中消耗氧气的质量为：，C选项正确，不符合题意；
D、该有机物中碳原子和氢原子个数比为，D选项正确，不符合题意。
故选A。
7．B
【详解】A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为，书写错误，不符合题意；
B、乙炔在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，书写正确，符合题意；
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为，书写错误，不符合题意；
D、铝在空气中燃烧生成氧化铝，化学方程式为，书写错误，不符合题意。
故选：B。
8．B
【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，反应物中含Zn、C、O的个数分别是1、3、3，生成物中含Zn、C、O的个数分别是0、3、3，故生成物中还应含1个Zn，故X的化学式为：Zn，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则反应后碳元素的质量不变，符合题意；
C、碳酸锌中碳酸根离子显-2价，设锌元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+2，不符合题意；
D、CO是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，不符合题意。
故选B。
9．A
【详解】A、步骤①是锂（Li）和氮气（N2 ）在高温下反应生成氮化锂（Li3 N），反应的化学方程式为，该反应符合 “多变一” 的化合反应特征，属于化合反应，该选项说法正确；
B、步骤②是Li3N和H2O反应生成LiOH和NH3 ，反应的化学方程式为，参加反应的Li3N和H2O的质量比为，该选项说法错误；
C、根据图像，总反应是氮气和水在一定条件下生成氨气和氧气，化学方程式为，该选项说法错误；
D、金属Li在反应过程中，先参与反应，后续又能生成，总反应方程式为，可知理论上不需要不断补充金属Li，该选项说法错误。
故选A。
10．B
【详解】取某物质2.16g，使其充分燃烧，生成2.16g水和5.28g二氧化碳。根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，则该物质中一定含C、H元素，碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，1.44g+0.24g=1.68g小于2.16g，故该物质中一定含氧元素。
故选B。
11．B
【详解】A 、反应后甲、丙质量分数增大，是生成物；丁质量分数减小，是反应物；乙质量分数不变，可能是催化剂或杂质。该反应是丁分解生成甲和丙，丁是分解反应的反应物，所以丁一定是化合物，A 正确。
B、生成的甲、丙两物质的质量比为(19% - 17%):(41% - 25%) = 2%:16% = 1:8，不是8:1，B 错误。
C、此反应是由一种物质（丁）生成两种物质（甲和丙），符合“一变多”的特征，属于分解反应，C 正确。
D、根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，所以参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和，D 正确。
故选B。
12．D
【详解】A、分离液态空气没有新物质产生，属于物理变化，不能用质量守恒定律来解释，故选项错误；
B、5g蔗糖溶解在95g水中，成为100g蔗糖溶液的过程中没有新物质产生，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误；
C、100mL水中加入100mL酒精，由于分子间有间隔，总体积小于200mL，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故选项错误；
D、铁丝生锈后产生了新物质铁锈，是化学变化，能用质量守恒定律来解释，故选项正确；
故选：D。
13．C
【详解】A、有气体生成或有气体消耗的化学反应，验证质量守恒定律必须在密闭容器中进行，实验①和②验证质量守恒定律，必须在密闭容器中进行，说法正确，不符合题意；
B、实验①和②中铜粉和红磷无需过量，只需验证参加反应各物质的质量是否等于生成物的质量，说法正确，不符合题意；
C、空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其它气体和杂质，铜和红磷只消耗氧气，实验①和②反应结束后，装置内气体不只剩余氮气，说法错误，符合题意；
D、实验①和②都在密闭容器中进行的化学实验，实验①和②都能验证质量守恒定律，说法正确，不符合题意；
故选：C。
14．C
【分析】20g碳酸钙中钙元素的质量为20g××100%=8g，反应前后固体中钙元素的质量不变，剩余固体的质量为8g÷50%=16g，因此反应生成的二氧化碳的质量为20g-16g=4g；设参与反应的碳酸钙的质量为x，反应生成的氧化钙的质量为y，
x9.1g，
y7.1g。
【详解】A、由分析可知，剩余固体的质量为16g，故说法错误；
B、由分析可知，反应生成二氧化碳的质量为4g，故说法错误；
C、由分析可知，未分解的碳酸钙的质量约为20g-9.1g=10.9g，故说法正确；
D、由分析可知，剩余固体为碳酸钙和氧化钙的混合物，故说法错误。
故选C。
15．C
【详解】A、加热碳酸氢钙达到分解温度才开始分解，反应开始后，二氧化碳的体积增大，但当碳酸氢钙完全分解后，二氧化碳气体体积不再变化，故选项图像正确；
B、刚开始加热时，温度不能达到碳酸氢钙的分解温度，因此要经过一段时间后，碳酸氢钙才开始分解，随着反应的进行，固体质量逐渐减少，当碳酸氢钙完全分解后，容器中仍然有一定量的固体，故选项图像正确；
C、加热碳酸氢钙达到分解温度才开始分解，随着反应的进行，碳酸钙的质量逐渐增大，但当碳酸氢钙完全分解后，碳酸钙质量不再变化，故选项图像不正确；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类和质量保持不变，则化学反应前后，碳元素的质量保持不变，故选项图像正确。
故选C。
16．(1)a
(2) 生成物最好不是气体 将氧气完全耗尽 固体由红色变黑色 化合
(3) 21.2 ①②③④⑤
(4) 减小 不变
【详解】（1）该实验的原理为铜粉消耗氧气，测量消耗氧气后剩余气体的体积，进而知道氧气的体积，则采用的测定思路属于题干中的a。
（2）结合该实验的原理，选择药品时，除了药品只能核氧气反应外，生成物最好不是气体；
加热时不断缓慢推拉注射器的活塞，能使铜和氧气充分接触，进而将氧气完全消耗；
铜和氧气反应生成氧化铜，实验现象为固体由红色变黑色；
该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。
（3）由于注射器移动的体积为消耗的氧气的体积，则测得的空气中氧气所占的体积分数是；
①铜粉不足，会导致装置内氧气未完全消耗，测出的氧气的体积分数偏小；②加热温度不够，影响铜与氧气的反应，导致测量结果偏小；③反应时间过短会导致反应不充分，导致测量结果偏小；④装置未冷却即读数会导致剩余气体体积读数偏大，测得消耗的氧气体积偏小，从而导致计算的氧气含量偏小；⑤装置气密性不好，会有气体进入装置中，导致测量结果偏小，则①②③④⑤均会引起测量误差。
（4）铜粉消耗氧气，则密闭系统内气体质量减小；
根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，因此密闭系统内物质的总质量不变。
17．(1)非金属
(2) 1:8 H2O
(3)+2
【详解】（1）硅带有石字旁，属于非金属元素；
（2）水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为，生成氢气和氧气的质量为；
根据质量守恒定律可知，反应前后原子的个数和种类不变，反应前有1个C、2个O、8个H，反应后有1个C、4个H，相差2个O、4个H，则X的化学式为H2O；
（3）中的Fe化合价为+3价，氧元素的化合价为-2价，设Ni的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有，即Ni的化合价为+2价。
18．(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为，故填：；
（2）氢气在空气中燃烧生成水，反应的化学方程式为，故填：；
（3）加热氧化汞粉末生成汞和氧气，反应的化学方程式为，故填：；
（4）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为，故填：；
（5）①先配氧，在H2O前加3，再配氢，生成物中共有6个H，则氢气前加3，正确的化学方程式为，故填：；
②先配碳，在CO2前加2，再配氢，在H2O前加2，生成物中共有6个O，则氧气前加3，正确的化学方程式为，故填：。
19．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据图1微观示意图可知，反应物为和，生成物为NO和，因此该化学方程式为。
（2）据图2微观示意图可知，反应物为和，生成物为和，因此该化学方程式为
。
（3）和反应生成氢氧化钙（）和能使带火星的木条复燃的气体（即氧气），该反应化学方程式为。
20．(1)1.92
(2)1.1
(3)解：设原混合物中氯酸钾的质量分数是x
答：原混合物中氯酸钾的质量分数是81.7%。
【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气，化学方程式为，随着反应的进行，产生氧气的质量不断增大，剩余固体的质量不断减小。根据表格信息，最终剩余固体的质量为4.08g，则反应结束后生成氧气的质量为。
（2）设原混合物中氯酸钾的质量是y，则
y=4.9g
则原混合物中二氧化锰的质量为
（3）根据氧气的质量计算，见答案。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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