9. 新趋势 情境素材 （2025·山东枣庄）某品牌汽车安全气囊的产气药剂主要有$\ce{NaN_{3}}$(气体发生剂)、$\ce{Fe_{2}O_{3}}$(主氧化剂)、$\ce{NaHCO_{3}}$(冷却剂)等物质。当汽车发生猛烈碰撞时，点火器点火引发$\ce{NaN_{3}}$迅速分解，产生的气体使气囊迅速鼓起，主要反应过程如图(部分反应条件已略去)。下列说法正确的是（
B
）
A.$\ce{NaN_{3}\to Na}$的化学反应速率较缓
B.$\ce{NaN_{3}\to Na}$的化学方程式为$\ce{2NaN_{3}\xlongequal{\Delta} 2Na + 3N_{2}\uparrow}$
C.$\ce{Fe_{2}O_{3}\to Fe}$的反应中各元素化合价均发生变化
D.$\ce{NaHCO_{3}\to Na_{2}CO_{3}}$的反应释放能量
答案：B 解析:当汽车发生猛烈碰撞时,点火器点火引发$\ce{NaN_{3}}$迅速分解,产生的气体使气囊迅速鼓起,说明$\ce{NaN_{3}\to Na}$的化学反应速率很快,故A错误;由题图可知,$\ce{NaN_{3}\to Na}$时的另一种产物是氮气,则反应的化学方程式为 $\ce{2NaN_{3}\xlongequal{\Delta}2Na + 3N_{2}\uparrow}$,故B正确;Na和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$反应生成Fe和$\ce{Na_{2}O}$,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$、$\ce{Na_{2}O}$中氧元素的化合价都是-2,则反应中氧元素化合价不变,故C错误;由题图可知,Na和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$反应放出的能量使$\ce{NaHCO_{3}}$(冷却剂)分解,则$\ce{NaHCO_{3}\to Na_{2}CO_{3}}$的反应吸收能量,故D错误。
解析：
【分析】
本题结合汽车安全气囊的产气药剂反应情境，考查化学反应速率、化学方程式书写、氧化还原反应化合价变化、化学反应能量变化等知识点。解题时需结合题目给出的反应过程图，逐一分析每个选项：
1. 分析选项A：汽车碰撞时需快速产气使气囊鼓起，说明NaN₃分解反应速率很快，而非较缓，据此判断A错误；
2. 分析选项B：根据图示，NaN₃分解生成Na和N₂，结合原子守恒配平化学方程式，判断该方程式是否正确；
3. 分析选项C：Fe₂O₃与Na反应生成Fe和Na₂O，需判断各元素化合价变化，氧元素在Fe₂O₃和Na₂O中均为-2价，化合价未变，据此判断C错误；
4. 分析选项D：图示显示Na与Fe₂O₃反应释放能量，该能量用于NaHCO₃分解，说明NaHCO₃分解是吸收能量，据此判断D错误。
【解析】
A选项：汽车发生猛烈碰撞时，点火器引发NaN₃迅速分解，产生气体使气囊快速鼓起，说明NaN₃→Na的反应速率很快，A错误；
B选项：由题图可知，NaN₃分解生成Na和N₂，根据原子守恒配平，反应的化学方程式为$\ce{2NaN_{3}\xlongequal{\Delta} 2Na + 3N_{2}\uparrow}$，B正确；
C选项：$\ce{Fe_{2}O_{3}}$与Na反应生成Fe和$\ce{Na_{2}O}$，$\ce{Fe_{2}O_{3}}$中Fe为+3价，反应后Fe为0价；Na为0价，反应后为+1价；而O元素在$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Na_{2}O}$中均为-2价，化合价未发生变化，C错误；
D选项：由题图可知，Na与$\ce{Fe_{2}O_{3}}$反应放出的能量使$\ce{NaHCO_{3}}$分解，说明$\ce{NaHCO_{3}→Na_{2}CO_{3}}$的反应吸收能量，D错误。
【答案】
B
【知识点】
化学方程式书写、氧化还原反应、化学反应能量变化
【点评】
本题以汽车安全气囊的产气药剂为情境，将化学反应速率、化学方程式、氧化还原反应、能量变化等知识点融入其中，既考查了学生对化学基础知识的掌握，又体现了化学与生活的联系，解题时需结合图示信息逐一分析选项，难度适中。
【难度系数】
0.6
10. (2026·江苏南京月考)写出下列反应的化学方程式。
(1)某金属在氧气中剧烈燃烧,火星四射:
。
(2)用白色固体和黑色固体混合加热制取氧气:
。
(3)能证明水是由氢、氧两种元素组成的化合反应:
。
(4)如图形象地表示了在加热和催化剂的条件下,某化学反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化,其中“”表示硫原子,“○”表示氧原子,该反应的化学方程式为
。
(5)稀盐酸与碳酸钠反应,生成氯化钠、水和二氧化碳:
。
答案：(1) $\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$
(2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}}2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(3) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$(或$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$)
(4) $\ce{2SO_{2} + O_{2}\xlongequal[\Delta]{催化剂}2SO_{3}}$
(5) $\ce{2HCl + Na_{2}CO_{3}=2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
解析：
【分析】
本题需根据各小题的反应描述或微观示意图，结合化学方程式的书写规则（反应物、生成物、反应条件、配平、气体符号标注等）完成书写：
1. 第(1)问：根据“金属在氧气中燃烧火星四射”确定金属为铁，反应生成四氧化三铁，反应条件为点燃，据此推导方程式；
2. 第(2)问：“白色固体+黑色固体加热制氧气”对应氯酸钾（白色）和二氧化锰（黑色催化剂），分解生成氯化钾和氧气，反应条件为加热、二氧化锰催化，据此推导；
3. 第(3)问：证明水的组成的化合反应，需选含氢、氧元素的反应物化合生成水，氢气燃烧生成水符合要求，据此推导；
4. 第(4)问：根据微观示意图，“”为硫原子、“○”为氧原子，反应物是$\ce{SO_{2}}$和$\ce{O_{2}}$，生成物是$\ce{SO_{3}}$，数清分子个数，结合反应条件（加热、催化剂）配平；
5. 第(5)问：根据反应物稀盐酸、碳酸钠，生成物氯化钠、水、二氧化碳，配平后书写方程式。
【解析】
(1) 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$；
(2) 氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}}2KCl + 3O_{2}\uparrow}$；
(3) 氢气和氧气在点燃条件下化合生成水，该反应可证明水由氢、氧元素组成，反应的化学方程式为：$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$；
(4) 由微观示意图可知，反应前有2个$\ce{SO_{2}}$分子和1个$\ce{O_{2}}$分子，反应后生成2个$\ce{SO_{3}}$分子，反应条件为加热和催化剂，故化学方程式为：$\ce{2SO_{2} + O_{2}\xlongequal[\Delta]{催化剂}2SO_{3}}$；
(5) 稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，配平后化学方程式为：$\ce{2HCl + Na_{2}CO_{3}=2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$
(2) $\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}}2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
(3) $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
(4) $\ce{2SO_{2} + O_{2}\xlongequal[\Delta]{催化剂}2SO_{3}}$
(5) $\ce{2HCl + Na_{2}CO_{3}=2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
化学方程式书写、氧气的制取、物质的组成
【点评】
本题考查初中化学核心的化学方程式书写，涵盖常见反应类型，需准确记忆反应原理、反应条件及配平规则，同时能结合微观示意图分析反应，是基础且重要的考点。
【难度系数】
0.3
11. 新素养 科学态度与责任 1909 年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，获得诺贝尔化学奖。
(1) 将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨($\ce{NH_{3}}$)。反应的化学方程式为
$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$
。
(2) 如图所示，用“
”“$◯ -◯$”“
”分别表示$\ce{N_{2}}$、$\ce{H_{2}}$、$\ce{NH_{3}}$，写出在催化剂表面合成氨反应过程的顺序：
⑤④①②③
（用序号排列）。
(3) 表面化学对于化学工业很重要，它可以帮助我们了解不同的过程。在汽车排气管上安装尾气净化装置，可使尾气中的$\ce{CO}$和$\ce{NO}$在催化剂表面发生反应，产生两种空气中含有的气体，写出该反应的化学方程式：
$\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$
。
答案：(1) $\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$
(2) ⑤④①②③
(3) $\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$
解析：
【分析】
(1) 书写化学方程式需先明确反应物、生成物和反应条件，再根据质量守恒定律配平，使左右两边各原子数目相等。
(2) 分析合成氨的反应过程：反应物分子先分散，再向催化剂表面移动、吸附，随后分解为原子，原子重新组合成新分子，最后新分子脱离催化剂，据此排列顺序。
(3) 根据质量守恒定律，结合反应物元素组成，确定产物为空气中含有的气体，再配平并注明反应条件。
【解析】
(1) 反应物为$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，生成物为$\ce{NH_{3}}$，反应条件是高温、高压和催化剂；根据质量守恒配平：$\ce{N}$原子左右相等，$\ce{H}$原子左边共6个，故$\ce{H_{2}}$系数为3，$\ce{NH_{3}}$系数为2，得化学方程式：$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$。
(2) 反应过程顺序：⑤（反应物分子分散）→④（分子靠近催化剂）→①（分子吸附在催化剂表面）→②（分子分解为原子）→③（氨分子脱离催化剂），故顺序为⑤④①②③。
(3) 反应物$\ce{CO}$和$\ce{NO}$含$\ce{C}$、$\ce{O}$、$\ce{N}$元素，空气中含有的气体为$\ce{N_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$；配平后得化学方程式：$\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$。
【答案】
(1) $\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{高温、高压}2NH_{3}}$
(2) ⑤④①②③
(3) $\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$
【知识点】
化学方程式书写、化学反应微观过程、质量守恒定律
【点评】
本题结合化学史与实际应用，考查化学用语规范及反应过程分析，注重科学态度与责任的素养考查，难度适中，需掌握基础化学原理与用语。
【难度系数】
0.5
12. (2026·海南海口期末)氨基钠($\ce{NaNH_{2}}$)是合成维生素A的原料,工业上利用金属钠和液氨($\ce{NH_{3}}$)反应制备氨基钠,同时生成氢气。为了确定反应的最佳条件,现用120 mL液氨与金属钠在不同条件下反应,实验结果如图所示。
(1) 写出制备氨基钠的化学方程式:
。
(2) 根据图示,预测工业上生产氨基钠的最佳条件:①
;②
。
答案：(1) $\ce{2Na + 2NH_{3}(液)\xlongequal{\Delta}2NaNH_{2} + H_{2}\uparrow}$
(2) 按照每120 mL液氨对应2.5 g金属钠的比例进行投料生产 反应温度为50 ℃
解析：
【分析】
1. 书写化学方程式时，需明确反应物为金属钠和液氨，产物为氨基钠和氢气，结合氧化还原反应的电子守恒、原子守恒配平，标注反应条件与物质状态。
2. 判断最佳生产条件时，需分析图像：纵坐标为氨基钠含量（越高越好），横坐标为金属钠投加量，不同曲线对应不同反应温度，找到氨基钠含量最高的点，对应温度和金属钠投加量即为最佳条件。
【解析】
(1) 金属钠与液氨反应，Na元素化合价从0升高到+1，NH₃中H元素化合价从+1降低到0生成H₂，根据电子守恒（2个Na失去2e⁻，生成1个H₂需2e⁻）和原子守恒，配平化学方程式为$\ce{2Na + 2NH_{3}(液)\xlongequal{\Delta}2NaNH_{2} + H_{2}\uparrow}$。
(2) 分析图像：相同金属钠投加量下，50℃时氨基钠含量最高；相同温度下，金属钠投加量为2.5g时氨基钠含量达到峰值，因此最佳条件为：①反应温度50℃；②每120mL液氨对应2.5g金属钠投料。
【答案】
(1) $\ce{2Na + 2NH_{3}(液)\xlongequal{\Delta}2NaNH_{2} + H_{2}\uparrow}$
(2) 反应温度为50℃；每120 mL液氨对应2.5 g金属钠投料
【知识点】
化学方程式书写，化学反应条件选择，图像数据分析
【点评】
本题结合化工生产实际，考查化学方程式配平与图像信息提取能力，需准确分析变量关系确定最优条件，难度适中。
【难度系数】
0.6
