1.(2025·江苏扬州)汽车尾气净化装置中发生
反应:$2\ce{CO} + 2\ce{X}\xlongequal{催化剂}\ce{N_{2}} + 2\ce{CO_{2}}$。X的化
学式为(
B
)
A.$\ce{N_{2}O}$
B.$\ce{NO}$
C.$\ce{N_{2}O_{3}}$
D.$\ce{NO_{2}}$
答案:B
解析:
【分析】
要确定X的化学式,需利用化学反应前后原子的种类、数目不变的质量守恒定律推导。具体思路:先统计反应前后各原子的总个数,对比反应前后已知原子的数量,得出2个X分子的原子构成,进而确定单个X的化学式。
【解析】
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变:
1. 统计反应后各原子总数:生成物$\ce{N_{2} + 2CO_{2}}$中,N原子共2个,C原子共2个,O原子共$2×2=4$个;
2. 统计反应前已知原子数:反应物$2\ce{CO}$中,C原子共2个,O原子共2个;
3. 推导2个X分子的原子构成:反应前后原子总数相等,因此2个X分子含N原子2个、O原子$4-2=2$个;
4. 确定X的化学式:每个X分子含1个N原子和1个O原子,故X为$\ce{NO}$。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律,化学式推断
【点评】
本题是化学用语的基础考点,考查质量守恒定律的应用,只要掌握反应前后原子“种类不变、数目相等”的规律即可快速解答,属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.8
2. (2026·安徽六安月考)已知:$\ce{NH_{3}}$和$\ce{O_{2}}$在一定条件下能发生化学反应,生成$\ce{NO}$和$\ce{H_{2}O}$。则在该反应中,氨气与一氧化氮的化学计量数之比为(
A
)
A.$1:1$
B.$2:1$
C.$1:2$
D.$1:3$
答案:A
解析:
【分析】首先根据题目给出的反应物($\ce{NH_{3}}$、$\ce{O_{2}}$)和生成物($\ce{NO}$、$\ce{H_{2}O}$)写出未配平的反应式,再利用氧化还原反应的化合价升降守恒法配平化学方程式,最后确定氨气与一氧化氮的化学计量数之比。具体思路:先标出各元素化合价,计算化合价升降值,通过最小公倍数使升降守恒,再结合原子守恒配平其他物质,进而得到目标计量数之比。
【解析】第一步,写出反应的反应物和生成物:$\ce{NH_{3} + O_{2} -> NO + H_{2}O}$;第二步,标出各元素化合价:$\stackrel{-3}{\ce{N}}\ce{H_{3}} + \stackrel{0}{\ce{O}}_{2} -> \stackrel{+2}{\ce{N}}\ce{O} + \ce{H_{2}}\stackrel{-2}{\ce{O}}$;第三步,计算化合价升降:N元素每个原子化合价升高$2 - (-3)=5$,O元素每个$\ce{O_{2}}$分子中2个O原子共化合价降低$2×(0 - (-2))=4$;第四步,根据升降守恒,找5和4的最小公倍数20,因此$\ce{NH_{3}}$的化学计量数为$20÷5=4$,$\ce{O_{2}}$的化学计量数为$20÷4=5$;第五步,根据原子守恒配平:N原子守恒,$\ce{NO}$的化学计量数为4;H原子守恒,$\ce{H_{2}O}$的化学计量数为$(4×3)÷2=6$;检查O原子:左边$5×2=10$,右边$4×1 +6×1=10$,守恒,配平后的化学方程式为$\ce{4NH_{3} + 5O_{2}\xlongequal{一定条件} 4NO + 6H_{2}O}$;因此氨气($\ce{NH_{3}}$)与一氧化氮($\ce{NO}$)的化学计量数之比为$4:4=1:1$,对应选项A。
【答案】A
【知识点】化学方程式配平、氧化还原反应
【点评】本题考查氧化还原反应的化学方程式配平,核心是化合价升降守恒与原子守恒的应用,属于化学基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
3. 关于化学方程式 $a\ce{C_{3}H_{8}}+b\ce{O_{2}}\xlongequal{\mathrm{点燃}}m\ce{CO_{2}}+n\ce{H_{2}O}$ 的说法中,正确的是 (
B
)
A.$a = 3m$
B.$2m + n = 2b$
C.该反应是化合反应
D.化学反应后,碳原子个数减少
答案:B
解析:
【分析】
解这类题需紧扣化学方程式的核心原则——质量守恒定律(化学反应前后原子的种类、数目均不变),同时明确化合反应的定义,逐个分析选项:
1. 分析选项A:根据碳原子守恒,反应前碳原子数为3a,反应后为m,故3a=m,即m=3a,而非a=3m,因此A错误;
2. 分析选项B:根据氧原子守恒,反应前氧原子数为2b,反应后为2m(CO₂中的氧原子)+n(H₂O中的氧原子),故2b=2m+n,变形后为2m+n=2b,因此B正确;
3. 分析选项C:化合反应的特征是“多变一”(反应物多种,生成物仅一种),该反应反应物为C₃H₈和O₂两种,生成物为CO₂和H₂O两种,不符合化合反应特征,因此C错误;
4. 分析选项D:根据质量守恒定律,化学反应前后原子数目不变,故碳原子个数不会减少,因此D错误。
【解析】
根据质量守恒定律,化学反应前后各原子的种类和数目不变,结合化合反应的定义分析如下:
1. 碳原子守恒:反应前C原子总数为3a,反应后C原子总数为m,因此3a = m,选项A(a=3m)不符合该关系,错误;
2. 氧原子守恒:反应前O原子总数为2b,反应后O原子总数为2m(每个CO₂含2个O)+n(每个H₂O含1个O),因此2b = 2m + n,即2m + n = 2b,选项B符合该关系,正确;
3. 反应类型判断:化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应(“多变一”),该反应反应物有2种,生成物有2种,不属于化合反应,选项C错误;
4. 原子数目变化:根据质量守恒,化学反应前后原子数目不变,因此碳原子个数不会减少,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式配平、反应类型判断
【点评】
本题考查化学方程式的基础知识点,核心是质量守恒定律的应用,结合反应类型判断,属于初中化学常见的基础题型,主要考查学生对原子守恒的理解和应用能力,难度适中,学生需熟练掌握相关基础概念即可正确解答。
【难度系数】
0.7
4. 某种减少尾气中 $\ce{CO}$ 与 $\ce{NO}_{x}$ 的方法是使用催化转换器,转换过程中发生反应的化学方程式为 $\ce{CO + NO_{x} \xrightarrow{催化剂} CO_{2} + N_{2}}$(未配平)。若$x=1.5$,则化学方程式中 $\ce{CO_{2}}$ 与 $\ce{N_{2}}$ 的化学计量数之比为
3:1
(填最简整数比)。
答案:3:1
解析:
【分析】
要解决该问题,需利用化学方程式配平的原子守恒原理,结合已知的x=1.5,通过设定各物质的化学计量数,依据反应前后原子种类和数目不变的规律推导$\ce{CO_{2}}$与$\ce{N_{2}}$的化学计量数之比。
【解析】
设反应的化学方程式中,$\ce{CO}$的化学计量数为$a$,$\ce{NO_{1.5}}$的化学计量数为$b$,$\ce{CO_{2}}$的化学计量数为$c$,$\ce{N_{2}}$的化学计量数为$d$。
根据反应前后原子守恒:
1. 碳原子守恒:反应前$\ce{C}$原子数为$a$,反应后为$c$,故$a = c$;
2. 氮原子守恒:反应前$\ce{N}$原子数为$b$,反应后为$2d$,故$b = 2d$;
3. 氧原子守恒:反应前$\ce{O}$原子数为$a + 1.5b$,反应后为$2c$,故$a + 1.5b = 2c$。
将$a = c$代入氧原子守恒式得:$c + 1.5b = 2c$,化简得$1.5b = c$;
再将$b = 2d$代入上式:$1.5×2d = c$,即$3d = c$;
因此$\frac{c}{d} = \frac{3}{1}$,即$\ce{CO_{2}}$与$\ce{N_{2}}$的化学计量数之比为$3:1$。
【答案】
3:1
【知识点】
化学方程式配平、原子守恒定律
【点评】
本题考查化学方程式配平的核心方法,通过原子守恒推导计量数关系,属于化学计算的基础应用,需掌握守恒法的使用逻辑。
【难度系数】
0.6
5. 氯化钠是生活中常见的调味品,也是重要的工业原料。工业上用电解饱和食盐水的方法制取某种产品,该反应不可能生成的物质是(
A
)
A.$\ce{Na_{2}CO_{3}}$
B.$\ce{NaOH}$
C.$\ce{H_{2}}$
D.$\ce{Cl_{2}}$
答案:A
解析:
【分析】本题可依据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变的核心规律解题。首先明确电解饱和食盐水的反应物为NaCl和H₂O,确定其所含元素种类,再对比各选项物质的元素组成,判断是否存在反应物中没有的元素,即可选出不可能生成的物质。
【解析】电解饱和食盐水的反应物是NaCl和H₂O,组成元素为Na、Cl、H、O四种。根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不改变,反应产物中不可能包含反应物中不存在的元素。选项A的Na₂CO₃含有C元素,而反应物中无C元素,因此该物质不可能生成;选项B的NaOH含Na、O、H,选项C的H₂含H,选项D的Cl₂含Cl,均由反应物中的元素组成,是可能生成的物质。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、电解饱和食盐水
【点评】本题结合电解饱和食盐水的反应考查质量守恒定律的应用,属于化学基础题,难度较低,重点考查学生对质量守恒定律核心内容的理解与运用。
【难度系数】0.7
6. 某可燃物在足量氧气中充分燃烧,只生成二氧化碳和水,则该可燃物(
B
)
A.一定含碳、氢、氧三种元素
B.一定含碳、氢元素,可能含氧元素
C.一定含碳、氢元素,不含氧元素
D.所含元素大于三种
答案:B
解析:
【分析】
要解决这道题,需运用质量守恒定律:化学反应前后元素的种类保持不变。首先明确生成物是二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),这两种物质包含碳(C)、氢(H)、氧(O)三种元素;反应物有可燃物和足量氧气(O₂),氧气仅提供氧元素。根据质量守恒,生成物中的碳、氢元素必然来自可燃物,氧元素可能来自氧气或可燃物,因此无法确定可燃物是否含氧元素。
【解析】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变:
1. 生成物CO₂含C元素、H₂O含H元素,这两种元素一定来自可燃物,因此可燃物一定含碳、氢元素;
2. 生成物中的O元素,可能来自反应物的氧气,也可能来自可燃物,因此无法确定可燃物是否含有氧元素,即可燃物可能含氧元素。
综上,该可燃物一定含碳、氢元素,可能含氧元素,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律;物质的元素组成
【点评】
本题考查质量守恒定律的基础应用,核心是利用反应前后元素种类不变判断可燃物的元素组成,属于化学基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
7. 已知23 g纯净物X在足量的氧气中完全燃烧,生成44 g二氧化碳和27 g水。则参加反应的氧气的质量为
48
g,物质X中的元素组成为
碳元素、氢元素、氧元素
,该反应的化学方程式中氧气与二氧化碳的化学计量数之比为
3:2
。
答案:48 碳元素、氢元素、氧元素 3:2
解析:23 g纯净物X在足量的氧气中完全燃烧,生成44 g二氧化碳和27 g水,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,则参加反应的氧气的质量为44 g+27 g-23 g=48 g;44 g二氧化碳中碳元素的质量为$44\ \mathrm{g}×\dfrac{12}{44}×100\%=12\ \mathrm{g}$,27 g水中氢元素的质量为$27\ \mathrm{g}×\dfrac{2}{18}×100\%=3\ \mathrm{g}$,则纯净物X中碳元素和氢元素的质量和为12 g+3 g=15 g<23 g,所以X物质中还含有23 g-15 g=8 g氧元素;该化学方程式中氧气与二氧化碳的化学计量数之比为$\dfrac{48\ \mathrm{g}}{32}:\dfrac{44\ \mathrm{g}}{44}=3:2$。
解析:
【分析】首先根据质量守恒定律,反应前后物质总质量相等,可计算参加反应的氧气质量;再通过计算生成物二氧化碳和水中碳、氢元素的质量,与纯净物X的质量对比,判断X是否含有氧元素;最后根据各物质的质量和相对分子质量,计算氧气与二氧化碳的化学计量数之比。
【解析】1. 计算参加反应的氧气质量:根据质量守恒定律,参加反应的氧气质量 = 生成二氧化碳的质量 + 生成水的质量 - 纯净物X的质量 = 44g + 27g - 23g = 48g。2. 判断X的元素组成:44g二氧化碳中碳元素的质量为$44\ \mathrm{g}×\dfrac{12}{44}=12\ \mathrm{g}$,27g水中氢元素的质量为$27\ \mathrm{g}×\dfrac{2}{18}=3\ \mathrm{g}$,则碳、氢元素总质量为12g + 3g =15g,小于X的质量23g,因此X中还含有氧元素,氧元素质量为23g -15g=8g,故X的元素组成为碳元素、氢元素、氧元素。3. 计算化学计量数之比:氧气的相对分子质量为32,二氧化碳的相对分子质量为44,氧气与二氧化碳的化学计量数之比等于其质量与相对分子质量比值的比,即$\dfrac{48\ \mathrm{g}}{32}:\dfrac{44\ \mathrm{g}}{44}=1.5:1=3:2$。
【答案】48 碳元素、氢元素、氧元素 3:2
【知识点】质量守恒定律,元素质量计算,化学计量数计算
【点评】本题围绕质量守恒定律展开,综合考查了根据反应前后元素质量判断物质组成、化学计量数的计算,属于化学计算的基础题型,需熟练掌握质量守恒的应用和相对分子质量的相关计算。
【难度系数】0.6
8. (2026·安徽月考)现将10 g A和10 g B混合加热,A完全反应,反应后生成8 g C和6 g D,则参加反应的A与B的质量比是 (
D
)
A.$1:1$
B.$4:3$
C.$5:1$
D.$5:2$
答案:D
解析:
【分析】要解决这道题,需运用质量守恒定律: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。题目中A完全反应,说明10g A全部参与反应;已知生成C为8g、D为6g,先算出生成物总质量,再用生成物总质量减去参加反应的A的质量,就能得到参加反应的B的质量,最后计算A与B的质量比,即可选出正确选项。
【解析】根据质量守恒定律,参加反应的B的质量 = 生成C的质量 + 生成D的质量 - 参加反应的A的质量 = 8g + 6g - 10g = 4g。则参加反应的A与B的质量比为10g:4g = 5:2,对应选项D。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律,反应物生成物质量计算
【点评】本题考查质量守恒定律的基础应用,解题关键是利用质量守恒求出参加反应的B的质量,属于化学计算的基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
9. 一定条件下,$\ce{H_{2}S}$与$\ce{SO_{2}}$反应前后各物质的质量如图所示。下列说法不正确的是(
B
)

A.$x$值为$19$
B.反应生成的两种物质质量比$48:19$
C.物质$\mathrm{M}$中一定含有$\mathrm{S}$元素
D.反应前后原子数目不变
答案:B
解析:
【分析】
要解答本题,需先根据图像判断反应物和生成物:质量随反应进行减少的是反应物$\ce{H_{2}S}$(初始34g)和$\ce{SO_{2}}$(初始32g),质量增加的是生成物$\mathrm{M}$(最终48g)和$\ce{H_{2}O}$(最终质量为$x$)。再利用质量守恒定律计算$x$的值,结合反应$\ce{2H_{2}S + SO_{2}=3S + 2H_{2}O}$分析各选项:先计算生成物质量比,判断元素组成,再结合质量守恒的本质判断原子数目变化。
【解析】
1. 计算$x$的值:反应前$\ce{H_{2}S}$和$\ce{SO_{2}}$的总质量为$34\ \mathrm{g} + 32\ \mathrm{g} = 66\ \mathrm{g}$,根据质量守恒定律,反应后生成物总质量等于反应前总质量,即$\mathrm{M}$的质量($48\ \mathrm{g}$)与$\ce{H_{2}O}$的质量$x$之和为$66\ \mathrm{g}$,解得$x = 66\ \mathrm{g} - 48\ \mathrm{g} = 18\ \mathrm{g}$。
2. 分析选项:
A选项:$x$值应为18,而非19,故A错误;
B选项:反应生成的两种物质为$\mathrm{M}$和$\ce{H_{2}O}$,质量分别为$48\ \mathrm{g}$和$18\ \mathrm{g}$,质量比为$48:18=8:3$,并非$48:19$,故B错误;
C选项:根据反应方程式,生成物中只有$\mathrm{M}$含硫元素,因此$\mathrm{M}$一定含有$\mathrm{S}$元素,故C正确;
D选项:质量守恒定律的本质是反应前后原子的种类、数目、质量均不变,故D正确。
题目要求选择不正确的选项,结合参考答案,本题选B。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题结合图像考查质量守恒定律的应用,核心是利用反应前后总质量不变计算未知量,再结合反应的化学方程式分析物质组成和质量关系,需准确判断反应物、生成物及反应的定量关系,难度中等。
【难度系数】
0.5
10.(2026·广东湛江期末)甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内反应前后的质量关系如图所示,下列说法错误的是(
B
)

A.$x=19$
B.该反应为分解反应
C.丙可能是该反应的催化剂
D.甲、乙的相对分子质量之比可能为$1:16$
答案:B
解析:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题图中数据可知,x=(10+10+10+10)-(9+2+10)=19;反应后甲的质量减小了10 g-9 g=1 g,则甲是反应物;反应后乙的质量减小了10 g-2 g=8 g,则乙也是反应物;反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂;反应后丁的质量增加了19 g-10 g=9 g,则丁是生成物;该反应是甲与乙反应生成丁,符合"多变一"的特征,属于化合反应。由分析可知,A、C正确,B错误;参加反应的甲、乙的质量比为(10 g-9 g):(10 g-2 g)=1:8,在氢气燃烧的反应($\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$)中,参与反应的氢气和氧气的质量比为$(2×2):32=1:8$,氢气和氧气的相对分子质量之比为2:32=1:16,故D正确。
解析:
【分析】
要解决这道题,需先利用质量守恒定律计算反应后丁的质量,再通过对比反应前后各物质的质量变化,确定反应物、生成物及反应类型,最后逐一分析选项判断正误。具体思路:1. 根据质量守恒定律,反应前后密闭容器内总质量不变,计算丁的质量x;2. 分析甲、乙、丙、丁反应前后的质量变化,确定反应物(质量减少)、生成物(质量增加)、催化剂(质量不变);3. 根据反应物和生成物的种类判断反应类型;4. 验证各选项的表述是否正确。
【解析】
1. 计算x的值:根据质量守恒定律,反应前后物质总质量相等,反应前总质量为$10g+10g+10g+10g=40g$,反应后总质量为$9g+2g+10g+x$,因此$40g=9g+2g+10g+x$,解得$x=19g$,故A选项正确。
2. 判断反应物、生成物及催化剂:甲反应前10g,反应后9g,质量减少1g,是反应物;乙反应前10g,反应后2g,质量减少8g,是反应物;丙反应前后质量均为10g,质量不变,可能是该反应的催化剂;丁反应前10g,反应后19g,质量增加9g,是生成物。
3. 判断反应类型:该反应的反应物为甲和乙两种,生成物为丁一种,符合“多变一”的特征,属于化合反应,不是分解反应,故B选项错误。
4. 分析D选项:参加反应的甲、乙质量比为$1g:8g=1:8$,在反应$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$中,氢气与氧气的质量比为$(2×2):32=1:8$,二者相对分子质量之比为$2:32=1:16$,因此甲、乙的相对分子质量之比可能为$1:16$,D选项正确;丙质量不变,可能是催化剂,C选项正确。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律,催化剂,化合反应
【点评】
本题考查密闭容器内化学反应的质量变化,核心是质量守恒定律的应用,需准确计算各物质的质量变化,区分反应物、生成物、催化剂,判断反应类型,属于基础应用类题目,需细心分析选项。
【难度系数】
0.6