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2027年中考化学一轮复习：微粒观点及模型图的应用
一．选择题（共15小题）
1．（2026 龙口市一模）资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径，CO2光催化转化为CH4的反应微观示意图如下，下列说法错误的是（　　）
A．四种物质均由分子构成
B．参加反应的甲、乙分子个数比为1：2
C．甲、丁属于氧化物
D．该反应实现了无机物向有机物转化
2．（2026 河曲县二模）我国科学家用二氧化碳和氢气制取甲烷和水的实验取得新进展，为未来深空探测生命保障系统提供关键技术，其反应的示意图如图。参加反应的氢分子与二氧化碳分子的个数比为（　　）
A．4：1 B．3：1 C．2：1 D．1：1
3．（2026 邵东市模拟）将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，二者恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法正确的是（　　）
A．该反应属于中和反应
B．反应前后元素种类发生了变化
C．反应前后溶液中的溶剂质量不变
D．反应前后阴、阳离子的总数目不变
4．（2025 江北区校级模拟）如图是某反应的微观示意图，下列说法错误的是（　　）
A．丁的化学式是H2O
B．参加反应甲和乙的质量比为2：5
C．甲发生了氧化反应
D．反应前后原子的种类没有改变
5．（2024 沭阳县一模）科学家成功研制出一种合成甲醇（化学式CH3OH）的新工艺，其反应过程的微观示意图如图。有关说法正确的是（　　）
A．反应前后共有四种分子
B．该反应属于化合反应
C．反应前后原子、分子数目不变
D．参加反应的两种物质分子个数比为2：3
6．（2024 汕头模拟）两种气体在Pd基催化剂表面生成过氧化氢的微观示意图如图所示，则下列说法不正确的是（　　）
A．生成H2O2的微观过程的顺序是④→③→①→②
B．在整个反应过程中首先破坏的是O2分子
C．反应前后，Pd基催化剂的质量和化学性质不变
D．该过程的总反应方程式：H2+O2H2O2
7．（2026 吉安模拟）我国科研团队在二氧化碳电催化还原制甲酸研究领域取得新进展。二氧化碳电催化还原制甲酸过程中分子种类变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．图中为
B．该反应中涉及三种氧化物
C．甲酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为1：2：2
D．反应中二氧化碳与甲酸的质量比为22：23
8．（2026 平原县一模）科学家在太阳系外某行星的大气中探测到二甲硫醚[（CH3）2S]，这被认为是可能存在生命的信号。工业上，一种合成二甲硫醚的示意图如下。下列说法不正确的是（　　）
A．反应前后催化剂的质量不发生改变
B．参加反应的甲和乙的质量比为32：17
C．生成丙和丁的分子数之比为1：2
D．乙中氢元素的质量分数大于丁中氢元素的质量分数
9．（2026 盂县模拟）水煤气变换反应是利用化石能源制取氢气的重要反应之一，该反应的微观示意图如图。以下叙述正确的是（　　）
A．该反应的反应物是CO2和CO
B．参加反应的分子个数比为1：1
C．该反应属于置换反应
D．该反应前后分子的数目改变
10．（2025 河南校级四模）我国科研团队首次合成了单原子铂催化剂，率先提出“单原子催化”概念。如图为单原子催化剂用于合成气制造燃料甲醇（CH3OH）的微观示意图。根据微观示意图，判断下列有关说法不正确的是（　　）
A．使用单原子催化剂能提高生成物的产量
B．该反应属于化合反应
C．参加反应的甲和乙的质量比为7：1
D．反应物和生成物都由分子构成
11．（2025 孝感二模）2025年中国人工智能技术迈向新台阶，尤其是国产DeepSeek走红全球。人工智能的芯片主要成分是硅，工业上制取芯片基材高纯硅（Si）在某一步反应微观示意图如图（相同小球表示同种原子）的应用。SCR烟气脱硝技术是向催化剂上游的烟气（含有NO2）中喷入NH3，将烟气中的NO2转化为无毒无污染的两种物质，如图所示。有关说法错误的是（　　）
A．甲是一种形成酸雨的空气污染物
B．反应中消耗乙与生成丙的分子个数比为2：3
C．反应中消耗甲与生成丁的质量比为23：14
D．反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变
12．（2025 雷州市三模）“单中心铁”可作某反应的高效催化剂，该转化的微观示意图如下，有关该转化的说法不正确的是（　　）
A．该反应属于分解反应
B．反应前后原子总数一定没有发生变化
C．反应后的两种分子个数比为1：2
D．“单中心铁”在反应前后质量和性质都没有改变
13．（2025 和田市模拟）中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如下，下列说法正确的是（　　）
A．此反应为置换反应
B．甲物质中各元素质量比为1：3
C．空气中物质丁的质量分数为78%
D．该反应的化学方程式
14．（2024 丹阳市二模）如图是水高效分解获得氢气的微观过程，下列说法不正确的是（　　）
A．转化①中原子和分子数目都不变
B．甲、乙、丙中氧元素的化合价依次升高
C．转化②产生H2
D．过程中产生H2和O2的分子个数比为2：1
15．（2024 垦利区二模）模型建构是化学研究的重要科学方法。如图是“光催化固氮合成氨”反应的微观模拟示意图（甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质）。下列有关该反应的说法中，不正确的是（　　）
A．物质丙的化学式为O2
B．该反应属于置换反应
C．该反应前后原子的种类没有发生改变
D．反应生成的丙和丁的质量比为32：17
二．填空题（共10小题）
16．（2025 成安县模拟）中国芯片蚀刻技术国际领先。利用三氟化氮（NF3）气体进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物，如图所示为该反应的微观示意图。
请回答下列问题：
（1）物质甲、乙、丙、丁中属于单质的是　 　 。
（2）反应前后没有发生改变的微观粒子是　 　 （选填“分子”或“原子”）。
（3）该反应的化学方程式为　 　 。
（4）蚀刻过程中会生成四氟化硅，该物质中硅元素与氟元素的质量比为　 　 。
（5）生成物中的一种气体是空气的主要成分之一，其在空气中的体积分数约为　 　 。
17．（2025 晋州市模拟）改善生存环境和转变能源结构是科学家一直在探究的课题，科学家发明了一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇（CH3OH），其反应的微观示意图如图所示。
（1）该反应涉及　 　 种氧化物，反应中氢元素和　 　 元素的化合价发生了改变。
（2）该反应的化学方程式为　 　 。
（3）若捕捉消耗44kg的二氧化碳，可得到甲醇的质量是　 　 kg。
（4）生产、生活中产生CO2的含量过高会引起　 　 加剧。
18．（2026 香河县一模）科学家利用新研制的含镧催化剂，实现了如图所示的物质转化。
请回答下列问题：
（1）该反应前后种类和数目都不变的是　 　 （填“分子”或“原子”）。
（2）该反应的化学方程式为　 　 。
（3）若反应中消耗44g甲，则生成28g乙和　 　 g丙。
（4）该反应中的氧化物是　 　 （填化学式）。
（5）催化剂可以循环利用是因为化学反应前后催化剂的质量和　 　 不变。
19．（2026 南岗区校级模拟）如图是净水过程中的一个化学反应的微观示意图，请回答：
（1）此反应中参加反应的单质和化合物的分子个数比为 　 　 。
（2）结合上图，以下说法正确的是 　 　 。
A.化学反应前后原子的种类一定不变，分子种类一定改变
B.图中所表示的反应是置换反应
C.化学反应前后元素化合价可能改变
（3）某元素的原子比1个氧原子多3个质子，则该元素的离子符号为 　 　 。
20．（2026 叶县二模）我国天宫空间站已实现氧气的循环再生，其基本转化的微观示意图如图所示。通过转化Ⅰ获得10L氧气的同时，可获得　 　 L氢气。转化Ⅲ的化学方程式是　 　 。
21．（2025 郑州二模）我国自主研发的氨燃料动力集装箱船，助力全球航运业在清洁能源领域取得了重大突破。如图是氨在氧气中燃烧的微观示意图。
（1）补全方框内分子模型示意图。
（2）写出上述反应的化学方程式 　 　 。
（3）该反应的化学反应类型为 　 　 。
22．（2025 凉州区校级二模）我国科学家利用高效催化剂进行人工固氮，如图是反应的微观示意图。该反应的化学方程式为 　 　 ，反应前后催化剂的质量和 　 　 性质不变，物质乙和丁的质量之比为 　 　 。
23．（2025 裕华区一模）如图所示为北京大学科研团队用甲烷与二氧化碳化合成乙酸的部分反应过程示意图。
请回答下列问题：
（1）CO2中碳元素的化合价为 　 　 。
（2）反应物和生成物中有 　 　 种氧化物。
（3）乙酸分子中碳原子和氢原子的个数比为 　 　 （最简比）。
（4）反应中CH4和CO2的分子个数比为 　 　 。
（5）此反应对环境影响的意义是 　 　 （任写一条）。
24．（2024 柳北区校级三模）价类二维图反映元素化合价与物质类别的关系．氮元素的部分价类二维图如图1所示。
（1）图中“X”代表的物质类别是 　 　 。
（2）“乙→甲”是汽车尾气转化器中发生的反应，其微观示意图如图2所示，该反应的化学方程式为 　 　 ，此反应可以用于汽车尾气处理，其优点是 　 　 （写一条）。
（3）用化学用语标出HNO3中氮元素的化合价 　 　 。
（4）大量的丙物质排放到空气中会导致雨水的pH 　 　 （填“增大”或“减小”），形成酸雨。
25．（2024 兰陵县三模）从宏观走进微观，感受化学的奥秘。如图是氢气与乙烯（C2H4）在催化剂金属镍（Ni）表面反应生成乙烷的微观过程。请回答下列问题。
（1）金属镍在化学反应前后 　 　 不变；
（2）该反应中涉及到的物质，属于单质的是 　 　 （写化学式）；
（3）该反应的化学方程式为 　 　 。
2027年中考化学一轮复习之微粒观点及模型图的应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2026 龙口市一模）资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径，CO2光催化转化为CH4的反应微观示意图如下，下列说法错误的是（　　）
A．四种物质均由分子构成
B．参加反应的甲、乙分子个数比为1：2
C．甲、丁属于氧化物
D．该反应实现了无机物向有机物转化
【分析】根据反应的微观示意图，分析反应物、生成物，写出化学式、方程式，结合其意义分析判断有关的问题。
【解答】解：由微观反应示意图可知，该反应是二氧化碳和氢气在光照和催化剂的条件下反应生成甲烷和水，化学方程式是：CO2+4H2CH4+2H2O。
A.甲（CO2）、乙（H2）、丙（CH4）、丁（H2O）四种物质均由分子构成，故正确；
B.由化学方程式可知，参加反应的甲、乙分子个数比为1：4，不是1：2，故错误；
C.氧化物是指由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，CO2和H2O均符合氧化物定义，故正确；
D.反应物CO2、H2属于无机物，生成物CH4属于有机物，该反应实现了无机物向有机物的转化，故正确。
故选：B。
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图，考查了微观上对化学反应的认识，学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
2．（2026 河曲县二模）我国科学家用二氧化碳和氢气制取甲烷和水的实验取得新进展，为未来深空探测生命保障系统提供关键技术，其反应的示意图如图。参加反应的氢分子与二氧化碳分子的个数比为（　　）
A．4：1 B．3：1 C．2：1 D．1：1
【分析】根据反应的微观示意图可以看出：该反应的反应物为二氧化碳（CO2）、氢气（H2），生成物为甲烷（CH4）、水（H2O），化学方程式为：分析。
【解答】解：由反应的微观示意图可以看出：该反应的反应物为二氧化碳（CO2）、氢气（H2），生成物为甲烷（CH4）、水（H2O），化学方程式为：，由化学方程式中各物质的化学计量数之比等于参加反应的分子个数比，因此参加反应的氢分子与二氧化碳分子的个数比为4：1；
故选：A。
【点评】本题学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
3．（2026 邵东市模拟）将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，二者恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法正确的是（　　）
A．该反应属于中和反应
B．反应前后元素种类发生了变化
C．反应前后溶液中的溶剂质量不变
D．反应前后阴、阳离子的总数目不变
【分析】根据将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，结合反应的实质，进行分析判断。
【解答】解：A、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，氢氧化钠属于碱，稀盐酸属于酸，二者反应生成氯化钠和水，属于中和反应，故选项说法正确。
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，故选项说法错误。
C、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，反应后溶液的溶剂质量会增加，故选项说法错误。
D、反应过程中H+和OH﹣结合生成水分子，因此反应后阴、阳离子总数目减少，故选项说法错误。
故选：A。
【点评】本题难度不大，了解中和反应的原理、实质是正确解答本题的关键。
4．（2025 江北区校级模拟）如图是某反应的微观示意图，下列说法错误的是（　　）
A．丁的化学式是H2O
B．参加反应甲和乙的质量比为2：5
C．甲发生了氧化反应
D．反应前后原子的种类没有改变
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，由微观示意图可知，甲为C2H2、乙为氧气、丙为二氧化碳，反应前有4个氢原子、4个碳原子和10个氧原子，反应后有8个氧原子、4个碳原子和2个丁分子，则2个丁分子中含有4个氢原子和2个氧原子，则1个丁分子中含有2个氢原子和1个氧原子，故丁的化学式为H2O，故该反应为C2H2与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为。
【解答】解：A、由分析可知，丁的化学式是H2O，选项说法正确，故A不符合题意；
B、由化学方程式可知，参加反应的甲和乙的质量比为[2×（12×2+1×2）]：（16×10）＝13：40，选项说法错误，故B符合题意；
C、该反应为C2H2与氧气在一定条件下反应生成二氧化碳和水，是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，选项说法正确，故C不符合题意；
D、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类不变，故该反应前后原子的种类没有改变，选项说法正确，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。
5．（2024 沭阳县一模）科学家成功研制出一种合成甲醇（化学式CH3OH）的新工艺，其反应过程的微观示意图如图。有关说法正确的是（　　）
A．反应前后共有四种分子
B．该反应属于化合反应
C．反应前后原子、分子数目不变
D．参加反应的两种物质分子个数比为2：3
【分析】根据反应的微观示意图，分析反应物、生成物的微观构成，写出化学式及反应的方程式，在此基础上进行有关的分析解答。
【解答】解：由反应的微观过程可知，该反应的化学方程式是：2CH4+O22CH3OH。
A、由化学方程式可知，反应前后共有3种分子，故A说法错误；
B、由化学方程式可知，该反应为两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故B说法正确；
C、根据质量守恒定律，反应前后原子数目不变，由化学方程式可知，反应前后分子数目改变，故C说法错误；
D、由化学方程式可知，参加反应的两种物质分子个数比为2：1或1：2，故D说法错误；
故选：B。
【点评】本题是有关微观示意图的考查，学会利用微观的观点及微观示意图的意义对反应基本类型判断及化学变化的微观信息的获取等是解题的关键，难度不大。
6．（2024 汕头模拟）两种气体在Pd基催化剂表面生成过氧化氢的微观示意图如图所示，则下列说法不正确的是（　　）
A．生成H2O2的微观过程的顺序是④→③→①→②
B．在整个反应过程中首先破坏的是O2分子
C．反应前后，Pd基催化剂的质量和化学性质不变
D．该过程的总反应方程式：H2+O2H2O2
【分析】根据化学反应的原理与实质、微观反应示意图的信息来分析解答。根据微观示意图可知，此反应是氢气和氧气在催化作用下生成过氧化氢，反应的反应方程式：H2+O2H2O2。
【解答】解：根据微观示意图可知，此反应是氢气和氧气在催化作用下生成过氧化氢，反应的反应方程式为：H2+O2H2O2。
A、根据微观示意图可知，反应过程是：氢分子和氧分子先吸附在催化剂表面，然后分子发生分裂，再重新组合，最后脱离催化剂表面，所以反应顺序为④→③→①→②，故A说法正确；
B、根据微观示意图可知，在整个反应过程中首先破坏的是氢分子，故B说法错误；
C、由催化剂的概念可知，在化学反应前后，催化剂的化学性质不变，故C说法正确；
D、由分析可知，该过程的总反应方程式为：H2+O2H2O2，故D说法正确。
故选：B。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。
7．（2026 吉安模拟）我国科研团队在二氧化碳电催化还原制甲酸研究领域取得新进展。二氧化碳电催化还原制甲酸过程中分子种类变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．图中为
B．该反应中涉及三种氧化物
C．甲酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为1：2：2
D．反应中二氧化碳与甲酸的质量比为22：23
【分析】根据质量守恒定律反应前后原子个数不变，可知反应后的物质，然后根据物质的组成与结构、化学式的意义和化学方程式的意义来分析。
【解答】解：A.根据原子守恒，反应前后C、H、O原子总数分别为2、4、6，生成物2个HCOOH仅提供4个O，剩余2个O构成1个O2，即“？”为O2，故错误。
B.氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，该反应仅涉及CO2和H2O两种氧化物，故错误。
C.甲酸中碳、氢、氧元素质量比为甲酸中碳、氢、氧元素质量比为12：（1×2）：（16×2）＝6：1：16，1：2：2是原子个数比，故错误。
D.由微观反应示意图可知，反应物是二氧化碳和水，生成物是甲酸和氧气，因此反应的方程式为：2H2O+2CO22HCOOH+O2。反应中反应中二氧化碳与甲酸的质量比为（2×44）：（2×46）＝22：23，故正确。
故选：D。
【点评】本题考查的是化学反应的微观模拟表示，完成此题，可以依据已有的知识进行。
8．（2026 平原县一模）科学家在太阳系外某行星的大气中探测到二甲硫醚[（CH3）2S]，这被认为是可能存在生命的信号。工业上，一种合成二甲硫醚的示意图如下。下列说法不正确的是（　　）
A．反应前后催化剂的质量不发生改变
B．参加反应的甲和乙的质量比为32：17
C．生成丙和丁的分子数之比为1：2
D．乙中氢元素的质量分数大于丁中氢元素的质量分数
【分析】根据微粒示意图写出各物质化学式，配平反应方程式：2CH3OH+H2S（CH3）2S+2H2O。
【解答】解：根据微粒示意图可以看出，该反应方程式为：2CH3OH+H2S（CH3）2S+2H2O；
A、催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不改变，故说法正确；
B、参加反应的甲（CH3OH，相对分子质量32）和乙（H2S，相对分子质量34）的质量比为（2×32）：34＝32：17，故说法正确；
C、由配平的方程式可知，生成丙和丁的分子数之比为1：2，故说法正确；
D、乙中氢元素质量分数为，丁中氢元素质量分数为，乙中氢元素质量分数小于丁，故说法错误；
故选：D。
【点评】本题有一定难度，学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
9．（2026 盂县模拟）水煤气变换反应是利用化石能源制取氢气的重要反应之一，该反应的微观示意图如图。以下叙述正确的是（　　）
A．该反应的反应物是CO2和CO
B．参加反应的分子个数比为1：1
C．该反应属于置换反应
D．该反应前后分子的数目改变
【分析】根据反应的微观示意图分析反应物、生成物既反应条件写出方程式，再根据方程式的意义、化合价原则、微粒的变化、方程式的写法分析判断有关的说法。
【解答】解：根据图例判断原子种类：白球为氢原子、灰球为氧原子、黑球为碳原子，推导得该反应的化学方程式为：，结合方程式逐一分析选项。
A、反应物是CO和H2O，CO2是生成物，故说法错误。
B、由化学方程式可知，参加反应的CO和H2O分子个数比为1：1，故说法正确。
C、置换反应的定义是“单质+化合物→新单质+新化合物”，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故说法错误。
D、反应前分子总数为1+1＝2，反应后分子总数为1+1＝2，分子数目不变，故说法错误。
故选：B。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。
10．（2025 河南校级四模）我国科研团队首次合成了单原子铂催化剂，率先提出“单原子催化”概念。如图为单原子催化剂用于合成气制造燃料甲醇（CH3OH）的微观示意图。根据微观示意图，判断下列有关说法不正确的是（　　）
A．使用单原子催化剂能提高生成物的产量
B．该反应属于化合反应
C．参加反应的甲和乙的质量比为7：1
D．反应物和生成物都由分子构成
【分析】由微观示意图可知，甲为一氧化碳、乙为氢气、丙为甲醇，该反应为一氧化碳与氢气在单原子铂催化作用下反应生成甲醇，化学方程式为。
【解答】解：A、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，因此使用单原子催化剂不能提高生成物的产量，选项说法错误，故A符合题意；
B、由微观示意图可知，该反应为一氧化碳与氢气在单原子铂催化作用下反应生成甲醇，符合“多变一”的特点，属于化合反应，选项说法正确，故B不符合题意；
C、由化学方程式可知，参加反应的甲和乙的质量比为28：（2×2）＝7：1，选项说法正确，故C不符合题意；
D、由微观示意图可知，甲为一氧化碳、乙为氢气、丙为甲醇，一氧化碳、氢气、甲醇均由分子构成，选项说法正确，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。
11．（2025 孝感二模）2025年中国人工智能技术迈向新台阶，尤其是国产DeepSeek走红全球。人工智能的芯片主要成分是硅，工业上制取芯片基材高纯硅（Si）在某一步反应微观示意图如图（相同小球表示同种原子）的应用。SCR烟气脱硝技术是向催化剂上游的烟气（含有NO2）中喷入NH3，将烟气中的NO2转化为无毒无污染的两种物质，如图所示。有关说法错误的是（　　）
A．甲是一种形成酸雨的空气污染物
B．反应中消耗乙与生成丙的分子个数比为2：3
C．反应中消耗甲与生成丁的质量比为23：14
D．反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变
【分析】由微观反应示意图可知，该反应是由二氧化氮与氨气在催化剂的作用下反应生成氮气和水，反应的化学方程式为。
【解答】解：由微观反应示意图可知，该反应是由二氧化氮与氨气在催化剂的作用下反应生成氮气和水，反应的化学方程式为。
A、由是二氧化氮，二氧化氮是形成酸雨的空气污染物，故A说法正确；
B、由可知，反应中消耗乙与生成丙的分子个数比为8：12＝2：3，故B说法正确；
C、反应中消耗甲与生成丁的质量比为（46×6）：（28×7）＝69：49≠23：14，故C说法错误；
D、由催化剂的概念可知，反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变，故D说法正确；
故选：C。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。
12．（2025 雷州市三模）“单中心铁”可作某反应的高效催化剂，该转化的微观示意图如下，有关该转化的说法不正确的是（　　）
A．该反应属于分解反应
B．反应前后原子总数一定没有发生变化
C．反应后的两种分子个数比为1：2
D．“单中心铁”在反应前后质量和性质都没有改变
【分析】由反应的微观示意图可知，甲烷在单中心铁的催化作用下生成氢气和C2H4，反应的化学方程式为2CH42H2+C2H4。
【解答】解：A、由反应的化学方程式2CH42H2+C2H4可知，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项A说法正确；
B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子总数不变，故选项B说法正确；
C、由反应的化学方程式2CH42H2+C2H4可知，反应后的C2H4分子、氢分子个数比为1：2，故选项C说法正确；
D、根据催化剂的特点可知，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能改变，故选项D说法不正确。
故选：D。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。
13．（2025 和田市模拟）中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如下，下列说法正确的是（　　）
A．此反应为置换反应
B．甲物质中各元素质量比为1：3
C．空气中物质丁的质量分数为78%
D．该反应的化学方程式
【分析】根据微观示意图和图例确定物质：甲为NF3，乙为Si，丙为SiF4，丁为N2，反应的化学方程式是为。
【解答】解：A.置换反应的特征是单质+化合物→新单质+新化合物，该反应中反应物Si是单质、NF3是化合物，生成物N2是单质、SiF4是化合物，符合置换反应定义，故选项说法正确。
B.NF3中N、F元素质量比为14：（19×3）＝14：57，1：3是二者的原子个数比，不是质量比，故选项说法错误。
C.丁为N2，空气中N2的体积分数为78%，不是质量分数，故选项说法错误。
D.给出的方程式不满足原子守恒，左侧F原子共6个，右侧F原子共12个，配平错误，正确的方程式为，故选项说法错误。
故选：A。
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图，考查了微观上对化学反应的认识，学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
14．（2024 丹阳市二模）如图是水高效分解获得氢气的微观过程，下列说法不正确的是（　　）
A．转化①中原子和分子数目都不变
B．甲、乙、丙中氧元素的化合价依次升高
C．转化②产生H2
D．过程中产生H2和O2的分子个数比为2：1
【分析】A、根据方程式的意义和质量守恒定律分析；
B、根据化合价原则分析；
C、根据物质的变化分析；
D、根据方程式的意义分析。
【解答】解：A、由反应的微观示意图可知，转化①反应的化学方程式为2H2OH2O2+H2↑，由质量守恒定律可知，化学反应前后原子数目不变；由方程式的意义可知，该反应每2个分子变化成2个分子，故反应前后分子数目没有改变，故A说法正确。
B、由化合价原则可知，甲（H2O）中氧元素的化合价为﹣2价、乙（H2O2）中氧元素的化合价为﹣1价、丙（O2）中氧元素的化合价为0价，即甲、乙、丙中氧元素的化合价依次升高，故B说法正确。
C、由图可知，转化②为过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气，没有氢气生成，故C说法不正确。
D、由微粒的变化可知，每2个水分子在催化剂作用下可以生成2个氢分子和1个氧分子，故在过程中产生H2和O2的分子个数比为2：1，故D说法正确。
故选：C。
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图，考查了微观上对化学反应的认识，学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键
15．（2024 垦利区二模）模型建构是化学研究的重要科学方法。如图是“光催化固氮合成氨”反应的微观模拟示意图（甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质）。下列有关该反应的说法中，不正确的是（　　）
A．物质丙的化学式为O2
B．该反应属于置换反应
C．该反应前后原子的种类没有发生改变
D．反应生成的丙和丁的质量比为32：17
【分析】观察化学反应的微观示意图，根据质量守恒定律分析反应物、生成物，写出反应的化学方程式，据其意义分析判断有关的问题。
【解答】解：由微观反应示意图和质量守恒定律可知，该反应是由氮气和水在光和催化剂的作用下反应生成氨气和氧气，反应的化学方程式为2N2+6H2O3O2+4NH3。
A、由上述分析可知，物质丙的化学式为O2，故选项说法正确；
B、由化学方程式可知，该反应的由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故选项说法正确；
C、由质量守恒定律可知，反应前后原子的数目未发生改变，故选项说法正确；
D、由化学方程式可知，反应生成的丙和丁的质量比为（32×3）：（17×4）＝24：17，故选项说法错误。
故选：D。
【点评】根据变化微观示意图及粒子构成模拟图，确定物质的分子构成，能够正确写出物质的化学式，是解答此类题的关键。
二．填空题（共10小题）
16．（2025 成安县模拟）中国芯片蚀刻技术国际领先。利用三氟化氮（NF3）气体进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物，如图所示为该反应的微观示意图。
请回答下列问题：
（1）物质甲、乙、丙、丁中属于单质的是　乙、丁　 。
（2）反应前后没有发生改变的微观粒子是　原子　 （选填“分子”或“原子”）。
（3）该反应的化学方程式为　4NF3+3Si3SiF4+2N2 。
（4）蚀刻过程中会生成四氟化硅，该物质中硅元素与氟元素的质量比为　7：19　 。
（5）生成物中的一种气体是空气的主要成分之一，其在空气中的体积分数约为　78%　 。
【分析】（1）根据物质的组成分析属于单质的物质。
（2）根据微粒的变化分析反应前后没有发生改变的微观粒子。
（3）根据反应的微观示意图分析反应物、生成物及反应条件，写出方程式。
（4）根据化学式的意义计算。
（5）根据反应的生成物及空气的成分分析。
【解答】解：（1）由同种元素组成的纯净物是单质，由物质的组成可知，甲、乙、丙、丁四种物质中，乙（Si）和丁（N2）属于单质；
（2）由微粒的变化可知，化学反应前后没有发生改变的微观粒子是原子；
（3）该反应为NF3和Si在一定条件下反应生成SiF4和N2，该反应方程式为：4NF3+3Si3SiF4+2N2；
（4）由化学式的同意以可知，四氟化硅（SiF4）中硅元素与氟元素的质量比＝28：（4×19）＝7：19；
（5）由方程式可知，生成的气体是氮气，氮气在空气中的体积分数约为78%。
故答案为：
（1）乙、丁；
（2）原子；
（3）4NF3+3Si3SiF4+2N2；
（4）7：19；
（5）78%。
【点评】本题考查的是化学反应的微观模拟表示，完成此题，可以依据已有的知识进行解答。
17．（2025 晋州市模拟）改善生存环境和转变能源结构是科学家一直在探究的课题，科学家发明了一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇（CH3OH），其反应的微观示意图如图所示。
（1）该反应涉及　2　 种氧化物，反应中氢元素和　碳　 元素的化合价发生了改变。
（2）该反应的化学方程式为　　 。
（3）若捕捉消耗44kg的二氧化碳，可得到甲醇的质量是　32　 kg。
（4）生产、生活中产生CO2的含量过高会引起　温室效应　 加剧。
【分析】（1）氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。根据物质中元素的化合价来分析；
（2）根据微观反应示意图的信息来分析；
（3）根据二氧化碳的质量，利用化学方程式来分析计算；
（4）根据二氧化碳对环境的影响来分析。
【解答】解：（1）氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。从微观示意图可知，甲是CO2，乙是H2，丙是CH3OH，丁是H2O，甲和丁属于氧化物，所以该反应涉及2种氧化物；
化合物中元素正负化合价之和为0，单质中元素化合价为0。反应前H2中氢元素化合价为0价，反应后在CH3OH和H2O中氢元素化合价为+1价；反应前CO2中碳元素化合价为+4价，反应后在CH3OH中碳元素化合价为 2价，所以反应中氢元素和碳元素化合价发生了改变。
（2）根据微观示意图，该反应是CO2（甲）、H2（乙）在催化剂条件下反应生成CH3OH（丙）、H2O（丁），化学方程式为。
（3）设可得到甲醇的质量是x，则：
44 32
44kg x
x＝32kg
（4）大气中CO2含量过高会使地球表面热量难以散发，导致全球气候变暖，引起温室效应加剧。
故答案为：（1）2；碳；
（2）；
（3）32；
（4）温室效应。
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图，考查了微观上对化学反应的认识，学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
18．（2026 香河县一模）科学家利用新研制的含镧催化剂，实现了如图所示的物质转化。
请回答下列问题：
（1）该反应前后种类和数目都不变的是　原子　 （填“分子”或“原子”）。
（2）该反应的化学方程式为　　 。
（3）若反应中消耗44g甲，则生成28g乙和　16　 g丙。
（4）该反应中的氧化物是　CO2、CO　 （填化学式）。
（5）催化剂可以循环利用是因为化学反应前后催化剂的质量和　化学性质　 不变。
【分析】首先要对模型图进行观察，分析物质的微观构成、物质的类别，再找出物质之间的微粒数目关系，写出反应的方程式，然后再对题中各问加以分析解答。
【解答】解：（1）化学反应的本质是分子分为原子，原子重新组合的新的分子，故反应前后分子种类一定改变，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变；
（2）由图可知，该反应为二氧化碳在催化剂的作用下反应生成一氧化碳和氧气，该反应的化学方程式；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成丙的质量为：44g﹣28g＝16g；
（4）该反应中CO2、CO均是由C、O元素组成的化合物，均属于氧化物；氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质；
（5）催化剂可以循环利用是因为化学反应前后催化剂的化学性质和质量不变。
故答案为：（1）原子；
（2）2CO22CO+O2；
（3）16；
（4）CO2、CO；
（5）化学性质。
【点评】本题有一定难度，学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
19．（2026 南岗区校级模拟）如图是净水过程中的一个化学反应的微观示意图，请回答：
（1）此反应中参加反应的单质和化合物的分子个数比为 　1：1　 。
（2）结合上图，以下说法正确的是 　AC　 。
A.化学反应前后原子的种类一定不变，分子种类一定改变
B.图中所表示的反应是置换反应
C.化学反应前后元素化合价可能改变
（3）某元素的原子比1个氧原子多3个质子，则该元素的离子符号为 　Na+ 。
【分析】观察化学反应的微观示意图，根据微粒的变化，分析分子、原子等的变化，各物质反应的微粒数目关系等。
【解答】解：由微观示意图可知，反应的化学方程式为：Cl2+H2O＝HCl+HClO，
（1）由化学方程式看出，此反应中参加反应的单质（Cl2）和化合物（H2O）的分子个数比为1：1；故答案为：1：1；
（2）A、由微观示意图可知，化学反应前后原子的种类一定不变，分子种类一定改变；故正确；
B、置换反应的是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，图中所表示的反应生成物是两种化合物，故该反应不是置换反应；故错误；
C、由化学方程式看出，化学反应前后元素化合价氯元素的化合价由0价变为﹣1价和+1价，故化学反应前后元素化合价可能改变，故正确；
故选：AC。
（3）某元素的原子比1个氧原子多3个质子，氧原子质子数为8，故该原子质子数为11，为钠原子，钠原子最外层电子数为1，易失去一个电子，则该元素的离子符号为Na+；故答案为：Na+。
【点评】此题是借助化学反应的微观图示，对化学反应的实质进行了探讨，学生识图能力的强弱是解决此题的关键。
20．（2026 叶县二模）我国天宫空间站已实现氧气的循环再生，其基本转化的微观示意图如图所示。通过转化Ⅰ获得10L氧气的同时，可获得　20　 L氢气。转化Ⅲ的化学方程式是　　 。
【分析】根据转化Ⅰ是电解水，转化Ⅲ通过观察反应的微观过程，分析反应物、生成物，写出反应的化学方程式，据此分析。
【解答】解：转化Ⅰ是电解水，反应为，同温同压下气体体积比等于化学计量数之比，氢气和氧气的体积比为2：1，因此生成10L氧气时，同时得到20L氢气。转化Ⅲ是二氧化碳和氢气反应生成水和甲烷，化学方程式为：CO2+4H22H2O+CH4。
故答案为：20；CO2+4H22H2O+CH4。
【点评】本题考查的是化学反应的微观模拟表示，完成此题，可以依据已有的知识进行。
21．（2025 郑州二模）我国自主研发的氨燃料动力集装箱船，助力全球航运业在清洁能源领域取得了重大突破。如图是氨在氧气中燃烧的微观示意图。
（1）补全方框内分子模型示意图。
（2）写出上述反应的化学方程式 　4NH3+3O22N2+6H2O　 。
（3）该反应的化学反应类型为 　置换反应　 。
【分析】根据氨气在纯氧中燃烧的微观示意图写出方程式，再根据方程式的意义、反应的特点等分析有关的说法。
【解答】解：由反应的微观示意图可知，该反应是氨气和氧气在点燃的条件下燃烧生成氮气和水，反应的化学方程式为：4NH3+3O22N2+6H2O。
（1）由微观反应示意图以及质量守恒定律可知，方框内还需要补充2个氮分子，图示为；故答案为：；
（2）该反应的化学方程式为：4NH3+3O22N2+6H2O；故答案为：4NH3+3O22N2+6H2O；
（3）该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应；故答案为：置换反应。
【点评】本题通过微观粒子的反应模型图，考查了微观上对化学反应的认识，学会通过微观示意图把宏观物质和微观粒子联系起来、从微观的角度分析物质的变化是正确解答此类题的关键。
22．（2025 凉州区校级二模）我国科学家利用高效催化剂进行人工固氮，如图是反应的微观示意图。该反应的化学方程式为 　2N2+6H2O4NH3+3O2 ，反应前后催化剂的质量和 　化学性质　 性质不变，物质乙和丁的质量之比为 　9：8　 。
【分析】根据反应的微观示意图写出反应的化学方程式，再根据方程式的意义、催化剂的定义等分析回答有关的问题。
【解答】解：由反应的微观示意图可知，氮气和水在光照和催化剂作用下反应生成氨气和氧气，反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2；由催化剂的定义和特点可知，反应前后催化剂的质量和化学性质保持不变；由反应的化学方程式可知，物质乙和丁的质量之比为（18×6）：（32×3）＝9：8。
故答案为：2N2+6H2O4NH3+3O2；化学性质；9：8。
【点评】本题考查的知识难度不大，理解模型图的意义、方程式的写法、催化剂的定义等知识即可分析解答。
23．（2025 裕华区一模）如图所示为北京大学科研团队用甲烷与二氧化碳化合成乙酸的部分反应过程示意图。
请回答下列问题：
（1）CO2中碳元素的化合价为 　+4　 。
（2）反应物和生成物中有 　1　 种氧化物。
（3）乙酸分子中碳原子和氢原子的个数比为 　1：2　 （最简比）。
（4）反应中CH4和CO2的分子个数比为 　1：1　 。
（5）此反应对环境影响的意义是 　缓解温室效应　 （任写一条）。
【分析】（1）化合物中元素正负化合价代数和为0。
（2）氧化物是由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。
（3）根据化学式可以计算原子个数比。
（4）根据微观示意图，该反应是CH4、CO2在催化剂条件下反应生成CH3COOH。
（5）二氧化碳是一种温室气体。
【解答】解：（1）化合物中元素正负化合价代数和为0，CO2中氧元素显﹣2价，设碳元素的化合价为x，则x+（﹣2）×2＝0，解得x＝+4。
（2）氧化物是由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。反应物和生成物是CH4、CO2、CH3COOH，其中只有CO2属于氧化物，共1种。
（3）乙酸的化学式为CH3COOH，乙酸分子中碳原子和氢原子的个数比为2：4＝1：2。
（4）根据微观示意图，该反应是CH4、CO2在催化剂条件下反应生成CH3COOH，化学方程式为，可知反应中CH4与CO2的分子个数比为1：1。
（5）该反应消耗了CO2，可以缓解温室效应。
故答案为：（1）+4。
（2）1。
（3）1：2。
（4）1：1。
（5）缓解温室效应。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
24．（2024 柳北区校级三模）价类二维图反映元素化合价与物质类别的关系．氮元素的部分价类二维图如图1所示。
（1）图中“X”代表的物质类别是 　碱　 。
（2）“乙→甲”是汽车尾气转化器中发生的反应，其微观示意图如图2所示，该反应的化学方程式为 　　 ，此反应可以用于汽车尾气处理，其优点是 　产物无污染　 （写一条）。
（3）用化学用语标出HNO3中氮元素的化合价 　　 。
（4）大量的丙物质排放到空气中会导致雨水的pH 　减小　 （填“增大”或“减小”），形成酸雨。
【分析】（1）根据物质的组成与分类来分析；
（2）根据微观反应示意图的信息、化学反应的产物来分析；
（3）根据化合物中元素化合价的计算方法来分析；
（4）根据物质的性质来分析。
【解答】解：（1）图中“X”表示物质是NH3 H2O，NH3 H2O解离生成的阴离子全部是氢氧根离子，属于碱。
（2）根据价类图可知乙物质中氮元素化合价为+2价，其氧化物是为NO，甲物质中氮元素化合价为0价，为氮元素形成的单质，化学式为N2；根据微观示意图可知，催化剂作用下，CO和NO反应生成CO2和N2，该反应的化学方程式为，二氧化碳和氮气都不是空气污染物，此反应可以用于汽车尾气处理，其优点是产物无污染。
（3）化合价的表示方法：在元素符号正上方标注元素显示的化合价，正负号在前，数字在后，设HNO3中氮元素的化合价为x，已知氢元素化合价为+1，氧元素化合价为﹣2价，依据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知：（+1）+x+（﹣2）×3＝0，x＝+5，用化学用语标出HNO3中氮元素的化合价：。
（4）丙物质中氮元素化合价为+4价，其氧化物是二氧化氮，可与水反应生成硝酸，会导致雨水的pH减小，形成酸雨。
故答案为：（1）碱；
（2）；产物无污染；
（3）；
（4）减小。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。
25．（2024 兰陵县三模）从宏观走进微观，感受化学的奥秘。如图是氢气与乙烯（C2H4）在催化剂金属镍（Ni）表面反应生成乙烷的微观过程。请回答下列问题。
（1）金属镍在化学反应前后 　质量与化学性质　 不变；
（2）该反应中涉及到的物质，属于单质的是 　H2 （写化学式）；
（3）该反应的化学方程式为 　2H2+C2H2C2H6 。
【分析】观察反应过程的微观示意图，分析反应物、生成物及反应条件，写出反应的化学方程式，然后根据各小题内容进行分析解答。
【解答】解：由微观反应示意图可知，该反应是氢气和乙烯在催化剂金属镍表面反应生成乙烷，化学方程式为：2H2+C2H2C2H6。
（1）金属镍是该反应的催化剂，其质量与化学性质在反应前后保持不变；故答案为：质量与化学性质；
（2）单质是由一种元素组成的纯净物，该反应中涉及到的单质是氢气；故答案为：H2；
（3）该反应的化学方程式为2H2+C2H2C2H6；故答案为：2H2+C2H2C2H6。
【点评】要想解答好这类题目，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。

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