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5.2化学反应的表示
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．甲醇（）在催化剂和一定条件下产生，反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A．a为CO，b为 B．该反应属于分解反应
C．反应前后原子数目不变 D．生成物的分子个数比为
2．宏观辨识与微观探析是化学学科的重要核心素养，下图为工业法生产硝酸的中间反应微观示意图。下列说法中，正确的是
A．该反应的生成物有两种
B．该反应前后氮元素化合价没有发生变化
C．参加反应的NO和O2的分子个数比为2:3
D．该反应属于氧化反应
3．如图是一种火箭推进剂在火箭发射过程中的微观反应示意图。下列说法正确的
A．在化学反应中，分子可以分为原子，而原子不能再分
B．反应前后分子种类和数目不变
C．参加反应的甲、乙的分子个数比为2：1
D．生成物丁是N2
4．下列反应的化学方程式书写正确的是
A．碳在氧气中充分燃烧：
B．铁在氧气中燃烧：
C．过氧化氢制取氧气：
D．实验室制取二氧化碳：
5．液氢、液氧作为火箭发动机的推进剂，反应如图，下列说法正确的是
A．乙为化合物 B．反应的化学方程式为：
C．反应前后分子的个数不变 D．原子是化学变化中的最小粒子
6．如图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法不正确的是
A．转化①是化合反应
B．转化②中乙与H2的分子个数比为1：3
C．反应前后原子的数目保持不变
D．甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次减小
7．在潜艇、太空舱中常使用化学氧自救器，以超氧化钾（X）来紧急供氧。超氧化钾（X）与人体呼出的反应的化学方程式为，超氧化钾（X）的化学式是
A． B． C．KOH D．
8．《天工开物》中记载了金属的冶炼技术．在锌的冶炼方法中，主要反应之一为．由此展开的分析和认识中正确的是
A．该主要反应中CO是还原剂
B．主要反应前后固体的质量不变
C．物质X的化学式是
D．该主要反应属于置换反应
9．中国芯片蚀刻技术国际领先。用NF3进行硅芯片蚀刻时产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应的微观示意图如下图所示，下列说法正确的是
A．反应中甲和丁的分子个数比为1：1
B．反应前后各元素化合价不变
C．物质甲中氟元素与氮元素的质量比为57：14
D．空气中物质丁的质量分数为78%
10．近日我国科学家发明的液态金属催化剂能有效提高甲烷氧化性能，助力“碳中和”，该反应的微观示意如图。下列说法错误的是
A．生成物是 B．该反应属于化合反应
C．和按个数比进行该反应 D．若改变反应条件可能会有生成
11．下列化学方程式书写正确的是
A． B．
C． D．
12．乙醇酸(C2H4O3)是制备生物降解材料聚乙醇酸的原料，其在自然环境中降解的微观示意图如图(相同小球表示同种原子)，下列说法正确的是
A．乙在空气中质量分数约占21% B．参与反应的甲、乙分子个数比为1：1
C．该降解过程生成了污染空气的气体 D．该反应生成丙和丁的质量比为22：9
二、填空题
13．铜是我们日常生活中经常接触到的金属．图1是铜在元素周期表中的相关信息．图2是铜及其化合物的“价类二维图”模型．请根据图中信息，回答下列问题：
(1)铜的质子数是_______；
(2)铜元素属于_______（填“金属”、“非金属”或“稀有气体”）元素；
(3)已知铜与浓硝酸反应的化学方程式：，推断出物质X的化学式为_______；
(4)依据物质的类别和元素的化合价，氧化铜属于“价类二维图”中的_______点（填字母标号）．
14．A、B、C、D均为初中化学常见物质。已知B、D常温下均为液体且组成元素相同，C通常情况下是最轻的气体，它们之间的转化关系如图所示(其中“—”表示相互反应，“→”表示反应一步实现)：
(1)写出A物质的一种用途___________。
(2)从分子的角度解释，B、D两种物质性质有差异的原因是___________。
(3)B转化为C的化学方程式为___________。
15．工业上用重晶石（主要成分为硫酸钡）制备碳酸钡的工艺流程如图所示。
(1)重晶石属于________（填“混合物”或“纯净物”）；操作1的名称是________；
(2)重晶石与焦炭的反应中生成硫化钡（BaS）和一种含碳的有毒气体，写出该反应的化学方程式：________。
16．富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体。下表是工业制氧、富氧和化学制氧的方法。
方法 深冷分离法 膜法富氧 化学制氧
原理 根据氮气、氧气、氩气三组分的沸点不同，采用低温精馏的方法分离 在一定压力下，让空气通过氧气分离膜，可得到富氧空气（如图所示） 氯酸钠（NaClO3）在二氧化锰作催化剂并加热的条件下，生成氯化钠和氧气
优点 适用于大规模生产，且获得的产品纯度高 运行成本低，适用于小规模制氧 可快速制取少量氧气，且获得的产品纯度高
缺点 但生产能耗较高，自动化程度低 制氧浓度低 须严格控制反应条件，操作不当可能会引发爆炸
(1)结合上述材料分析，适用于大规模生产且产品纯度高的方法是________。
(2)膜法富氧是利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，结合上图分析，空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率________（填“>”“<”或“=”）氧分子渗透速率。该分离过程的变化属于________（填“物理”或“化学”）变化。
(3)根据材料，氯酸钠（NaClO3）制取氧气的化学方程式为________。实验室也可以用高锰酸钾制取高纯度氧气，反应的化学方程式为________。
(4)对比硫在空气中燃烧，预测硫在富氧空气中燃烧的现象有________。
17．《天工开物》中介绍了用碳和氧化锌在高温条件下冶炼锌的方法，化学方程式为aZnO+C2Zn+CO2↑。下列关于该反应说法正确的是______
A．该反应属于分解反应
B．该反应中出现了两种氧化物
C．该反应中体现了碳的氧化性
D．a的值为 ______
三、实验题
18．化学兴趣小组同学依据教材实验对质量守恒定律进行了如下实验探究。
(1)实验一中在陶土网上加热铜粉时的现象是___________；充分反应并冷却后，天平仍保持平衡，从微观角度解释其原因___________；若该实验中使用的铜粉量不足，对实验结果___________(填“有”或“无”)影响。
(2)实验二最终天平指针___________(填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(3)实验三开始前称量打磨干净的长镁条与陶土网的质量总和为m1，点燃后用陶土网收集产物并称量，质量为m2。
①镁条在空气中燃烧时发生反应的化学方程式为___________。
②实际上最终称量时的质量m1>m2，产生这一结果的可能原因是___________。
(4)实验四的试剂混合前后质量关系为m前=m后，小明同学认为该实验可验证质量守恒定律，小红同学认为不能，原因是___________。
(5)对比实验一和实验三的结果可知，对于有气体参与的反应，在用其验证质量守恒定律时，对反应装置的要求是___________。对比实验二和实验四的结果可知，质量守恒定律的适用范围是___________。
四、综合应用题
19．“嫦娥五号”月球采样返回，“天问一号”成功抵达火星，标志着我国航天事业取得突破性进展。
(1)月壤含以及可作为核聚变燃料的氦-3等物质。
①硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料，硅原子的质子数为___________。
②月球上的“氦-3”蕴藏量巨大，探月的目的之一是获取聚变燃料——氦-3，以解决地球能源危机。氦-3原子里有2个质子，1个中子，请你画出氦-3原子结构示意图___________。
(2)目前，我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积分数如图。
①火星低层大气中含有的稀有气体的化学符号为___________。
②鉴别一瓶模拟“火星低层大气”和一瓶空气，可采用的操作及现象是___________。
(3)若为满足人类未来在火星上生活，保障氧气需求至关重要。
I．将氧气从地球带上去
变压吸附法制氧气(如下图)：控制调节按钮，利用变压吸附技术，分子筛吸附气体和解吸气体交替进行，可连续生产大量高纯度氧气。
①空气通过分子筛吸附材料时，___________(填“氮”或“氧”)分子更容易被吸附。
②通过___________(填“增大”或“降低”)压强，能使被吸附的气体释放出去(此过程称为解吸)，分子筛吸附材料恢复吸附能力。
③由图1可得该制氧机制得的富氧空气中氧气的体积分数约为___________。(资料：同温同压下，气体的体积比等于分子个数比。空气中的其他气体含量较少，计算过程中忽略)
Ⅱ．在火星上制出来
④化学家通过如图所示的过程将CO2转化为O2，请写出反应I的符号表达式___________。
⑤反应Ⅱ属于___________(填基本反应类型)。
《5.2化学反应的表示》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A A D D D A C C
题号 11 12
答案 C D
1．D
【分析】由微观反应示意图可知，该反应是由甲醇在催化剂的条件下，生成氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为：。
【详解】A、甲醇在催化剂的条件下，生成氢气和一氧化碳，一氧化碳分子由碳原子和氧原子两种不同原子构成，氢分子由氢原子构成，所以a为CO，b为，故选项说法正确；
B、由可知，该反应是由一种物质生成两种新物质，发生的属于分解反应，故选项说法正确；
C、由可知，反应前后原子的种类和数目不变，故选项说法正确；
D、由可知，生成物的分子个数比为1:2或2:1，故选项说法错误。
故选D。
2．D
【分析】由反应的微观示意图可知，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2。
【详解】A、由反应的化学方程式可知，生成物只有NO2，故选项说法不正确；
B、反应物NO中氧元素的化合价为-2价，则氮元素的化合价为+2；生成物NO2中氧元素的化合价为-2价，则氮元素的化合价为+4，因此该反应前后氮元素化合价发生改变，故选项说法不正确；
C、由反应的化学方程式可知，参加反应的NO和O2的分子个数比为2:1，故选项说法不正确；
D、由分析可知，该反应为一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，故选项说法正确。
故选D。
3．A
【详解】A、在化学反应中，分子可以分为原子，而原子不能再分，说法正确，符合题意；
B、由微观示意图可知，该反应为与在点燃条件下反应生成氮气和水，化学方程式为，则反应前后分子种类和数目均发生了改变，说法错误，不符合题意；
C、由微观示意图可知，甲为、乙为，由B选项分析可知，该反应的化学方程式为，则参加反应的甲、乙的分子个数比为1:2，说法错误，不符合题意；
D、由微观示意图可知，丁为水，其化学式为，说法错误，不符合题意。
故选：A。
4．A
【详解】A、碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，化学方程式正确书写且条件标注恰当，选项正确。
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而非氧化铁，选项错误。
C、过氧化氢分解制氧气缺少反应条件二氧化锰作催化剂，选项错误。
D、实验室制取二氧化碳时生成物CO 未标注气体符号“↑”，选项错误。
故选A。
5．D
【分析】根据反应的微观示意图可知，此反应是氢气在氧气中燃烧生成水，反应的化学方程式为。
【详解】A、由分子结构模型可知，乙是O2，是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故说法错误；
B、由分析可知，反应的化学方程式为，故说法错误；
C、由可知，反应前后分子的个数发生了改变，故说法错误；
D、化学变化中原子不能再分，原子是化学变化中的最小粒子，故说法正确。
故选D。
6．D
【分析】根据微观示意图，甲是CO、乙是CO2、丙是CH3OH、丁是H2O。
【详解】A、转化①是CO与O2反应生成CO2，该反应由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，A选项正确；
B、转化②是CO2、H2在一定条件下反应生成CH3OH、H2O，化学方程式为，则乙（CO2）与H2的分子个数比为1∶3，B选项正确；
C、化学反应前后原子的种类、数目、质量不变，C选项正确；
D、甲（CO）、乙（CO2）、丙（CH3OH）中碳元素的质量分数分别是、、，因此甲、乙、丙中碳元素的质量分数不是依次减小，D选项错误。
故选：D。
7．D
【详解】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前已知反应物中K、C、O的原子个数分别为0、2、4，反应后K、C、O的原子个数分别为4、2、12，则4X中含有4个钾原子、8个氧原子，X的化学式为，故选D。
8．A
【详解】A、该反应为氧化锌和一氧化碳在高温下反应生成锌和二氧化碳，一氧化碳得到氧生成二氧化碳，为还原剂具有还原性，正确；
B、根据化学反应前后原子种类和个数不变，可知X为CO2，反应前固体为氧化锌，反应后固体为锌，且81份质量的氧化锌反应生成65份质量的锌，反应前后固体的质量改变，错误；
C、化学反应前后原子种类和个数不变，反应前Zn：1个，O：2个，C：1个，反应后Zn：1个，故X中有O：2个，C：1个，应为CO2，错误；
D、该反应为氧化锌和一氧化碳在高温下反应生成锌和二氧化碳，不符合一种单质和一种化合物生成新单质和新化合物的特征，不是置换反应，错误。
故选：A。
9．C
【分析】由反应的微观示意图可知，NF3与Si在一定条件下生成SiF4和N2，反应的化学方程式为4NF3+3Si3SiF4+2N2。
【详解】A、由反应的化学方程式可知，反应中甲（NF3）和丁（N2）的分子个数比为4:2=2:1，故选项说法不正确；
B、反应前NF3中F元素化合价为-1价，N元素化合价为+3价，反应后N2为单质，N元素化合价为0价；反应前Si为单质，Si元素化合价为0价，反应后SiF4中Si元素化合价为+4价，F元素化合价为-1价，所以反应前后N、Si元素的化合价发生了改变，故选项说法不正确；
C、物质甲（NF3）中氟元素与氮元素的质量比为(19×3):(14×1)=57:14，故选项说法正确；
D、物质丁为氮气，空气中氮气的体积分数为78%，而不是质量分数，故选项说法不正确。
故选C。
10．C
【详解】A、从微观示意图能看出，反应后生成的物质是CH3 OH，该说法正确；
B、根据微观示意图，该反应是CH4、O2在催化剂条件下反应生成CH3OH，化学方程式为，是两种物质生成一种物质，符合化合反应 “多变一” 的特征 ，属于化合反应，该说法正确；
C、由可知 ，（CH4）和（O2）的个数比是2∶1，不是1∶1，该说法错误；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变。CH4、O2进行反应，若改变反应条件，可能生成CO2 ，该说法正确。
故选C。
11．C
【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为：，故选项错误。
B、该反应的反应物中氧气是气体，二氧化硫后面不需要标注气体符号，正确的化学方程式应为：，故选 项错误。
C、该化学方程式书写完全正确，故选项正确。
D、磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，正确的化学方程式应为：，故选项错误。
故选：C。
12．D
【分析】首先根据微观示意图和题干信息判断物质：白球代表H原子，深色球代表O原子，浅色球代表C原子，因此甲为，乙为，丙为，丁为。配平该反应的化学方程式：
【详解】A.乙是，空气中的体积分数约为21%，不是质量分数，说法错误。
B.配平后参与反应的甲、乙分子个数比为，不是，说法错误。
C.生成物为和，均不属于污染空气的气体，说法错误。
D.生成丙（）和丁（）的质量比为，说法正确。
13．(1)29
(2)金属
(3)NO2
(4)C
【详解】（1）由元素周期表一格中的信息可知，左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数，则铜的质子数是29；
（2）铜的偏旁是“钅”，属于金属元素；
（3）依据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前Cu、H、N、O原子的个数分别为1、4、4、12，反应后Cu、H、N、O原子的个数分别为1、4、2、8，则2X中含有2个氮原子和4个氧原子，X的化学式为NO2；
（4）氧化铜是由铜元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，其中铜元素的化合价为+2价，则氧化铜对应C点。
14．(1)医疗急救（合理即可）
(2)分子构成不同
(3)
【分析】C通常情况下是最轻的气体，则C为氢气；B、D常温下均为液体且组成元素相同，D能转化为B，B与C（氢气）能相互转化，则D为过氧化氢，B为水；D（过氧化氢）能转化为A，C（氢气）能与A发生反应，则A为氧气，代入检验，推断合理。
【详解】（1）A为氧气，其用途有：供给呼吸（医疗急救、登山潜水等）、支持燃烧（冶炼金属、气割气焊等）。
（2）由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。B是H2O，D是H2O2，水由水分子构成、过氧化氢由过氧化氢分子构成，分子构成不同导致这两种物质性质有差异。
（3）B（水）→C（氢气），是电解水生成氢气和氧气，化学方程式为。
15．(1) 混合物 过滤
(2)BaSO4+4CBaS+4CO
【详解】（1）重晶石的主要成分为硫酸钡，故属于混合物；操作1实现固体和液体的分离，是过滤；
（2）重晶石（主要成分为硫酸钡）与焦炭的反应中生成硫化钡（BaS）和一种含碳的有毒气体，根据反应前后元素种类守恒，这个有毒气体是一氧化碳，该反应的化学方程式为BaSO4+4CBaS+4CO。
16．(1)深冷分离法
(2) < 物理
(3)
(4)发出蓝紫色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体
【详解】（1）结合上述材料分析，深冷分离法适用于大规模生产且产品纯度高；
（2）由图中信息可知，空气通过氧气分离膜时，氧气全部透过，但氮气只能部分透过，说明氮分子渗透速率＜氧分子渗透速率，从而得到富氧空气；
该分离过程没有新物质生成，属于物理变化；
（3）氯酸钠（NaClO3）在二氧化锰作催化剂并加热的条件下，生成氯化钠和氧气，化学方程式为；
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；
（4）对比硫在空气中燃烧，预测硫在富氧空气中燃烧的现象有发出蓝紫色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体。
17． B 2
【详解】A、该反应的反应物有两种，不符合“一变多”的特点，因此该反应不属于分解反应，故A说法错误；
B、氧化锌是由锌、氧元素组成的化合物，属于氧化物，碳是由碳元素组成的纯净物，属于单质，锌是由锌元素组成的纯净物，属于单质，二氧化碳是由碳、氧元素组成的化合物，属于氧化物，该反应中涉及到氧化锌和二氧化碳两种氧化物，故B说法正确；
C、在该反应中，碳得到氧，因此发生了氧化反应，体现了碳具有还原性，故C说法错误；
D、由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目不变，生成物中含2个Zn，则反应物中也应含2个Zn，则a=2。
故选B，填：2。
18．(1) 铜粉由红色变为黑色，气球先胀大后缩小 化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变 无
(2)不
(3) 镁条燃烧时，部分生成的氧化镁以白烟形式逸散到空气中，其质量大于参与反应的氧气的质量
(4)蔗糖溶于水只是蔗糖分子均匀分散到水中，没有新物质生成，属于物理变化
(5) 密闭 化学变化
【详解】（1）铜（红色）与氧气在加热条件下反应生成氧化铜（黑色），反应放热使装置内气体受热膨胀，气球胀大；反应结束后温度降低，装置内气体体积收缩，气球缩小。因此现象为：铜粉由红色变为黑色，气球先胀大后缩小；
质量守恒的本质原因是化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，因此反应前后锥形瓶内物质总质量不变，天平保持平衡；
该实验是通过验证反应前后总质量不变来验证质量守恒，只要装置密闭，无论铜粉是否完全反应，总质量都不会改变，因此铜粉量不足对实验结果无影响。
（2）铁与硫酸铜反应时，无气体参与或生成，反应前后装置内物质总质量不变，因此天平指针不偏转。
（3）镁条在空气中燃烧，主要与氧气反应生成氧化镁，化学方程式为；
镁条燃烧时，部分生成的氧化镁以白烟形式逸散到空气中，其质量大于参与反应的氧气的质量，因此m1>m2。
（4）质量守恒定律的适用范围是化学变化，而蔗糖溶于水只是蔗糖分子均匀分散到水中，没有新物质生成，属于物理变化，因此该实验不能验证质量守恒定律。
（5）实验一装置密闭，天平平衡；实验三装置敞口，产物逸散导致质量测定结果偏差。因此，对于有气体参与的反应，验证质量守恒定律时，装置必须密闭，防止气体参与反应或生成物逸出影响质量测定；
实验二是化学变化，能验证质量守恒；实验四是物理变化，不能验证。因此质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化。
19．(1) 14
(2) Ar 分别将燃着的木条伸入两瓶气体中，若木条熄灭，则说明该气体是模拟“火星低层大气”组成的气体，若木条燃烧无明显变化，则该气体是空气
(3) 氮 降低 40% CO2 + H2H2O + CO 分解反应
【详解】（1）①硅是14号元素，在原子中，质子数 = 原子序数，所以硅原子的质子数为14。
②氦-3原子有2个质子，1个中子，核外电子数=质子数=2。原子结构示意图中，小圆圈表示原子核，圆圈内数字表示质子数，弧线表示电子层，弧线上数字表示该层电子数。所以氦-3原子结构示意图为：
（2）① 根据图示火星低层大气中含有的稀有气体的化学符号为Ar。
②气中氧气约占空气总体积的21%，能支持木条正常燃烧，而模拟“火星低层大气”组成的气体中二氧化碳约占总体积的95.3%，不能支持木条正常燃烧，故为鉴别一瓶模拟“火星低层大气”组成的气体和一瓶空气，可采用的化学方法是分别将燃着的木条伸入两瓶气体中，若木条熄灭，则说明该气体是模拟“火星低层大气”组成的气体，若木条燃烧无明显变化，则该气体是空气；
（3）①从图2的曲线可知，相同压强下氮气的吸附量较大，所以过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，氮分子更容易被吸附。
②从图2可知，压强越低，氮气、氧气的吸附量越低。所以采用降低压强的方法，能使被吸附的气体释放出去。
③根据资料，同温同压下，气体的体积比等于分子个数比。但在制氧机制中，经过分子筛吸附氮气后，得到的富氧空气中氧气的体积分数会增大。
氧气的体积分数=
④由图可知，反应是二氧化碳和氢气在催化剂、加热条件下反应生成水和一氧化碳，反应的符号表达式为：CO2 + H2H2O + CO
④反应Ⅱ是水在光和催化剂条件下生成氢气和氧气，是一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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