11. (2026·浙江宁波期中)将一定量的木炭和氧气置于一个封闭容器中灼烧点燃,测得反应前后各物质的质量如下表。下列判断正确的是(
B
)

A.表中$a$的值为1.8
B.若再增加1.6 g氧气,则没有X生成
C.X是该反应的催化剂
D.该反应不遵守质量守恒定律
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,由表中数据可知,a=2.4+4.8-4.4=2.8,故A错误;碳完全燃烧生成二氧化碳,不完全燃烧时有一氧化碳生成;设2.4 g木炭完全燃烧需要氧气的质量为x。
$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$
12 32
2.4 g x
$\dfrac{12}{32}=\dfrac{2.4\ \mathrm{g}}{x}$ x=6.4 g
4.8 g<6.4 g,则X为一氧化碳,若再增加6.4 g-4.8 g=1.6 g氧气,则没有X生成,故B正确;由表中数据可知,反应后X的质量增大,则X是该反应的生成物,故C错误;所有化学反应都遵守质量守恒定律,故D错误。
解析:
【分析】首先根据质量守恒定律计算出a的值,判断选项A;接着通过化学方程式计算木炭完全燃烧所需氧气的质量,结合现有氧气的量确定X的成分,再逐一分析各选项:X是生成物而非催化剂,所有化学反应都遵守质量守恒定律,再增加1.6g氧气时反应恰好完全,无X生成,从而得出正确选项。
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后物质总质量不变,因此$a = 2.4\ \mathrm{g} + 4.8\ \mathrm{g} - 4.4\ \mathrm{g} = 2.8\ \mathrm{g}$,故A选项错误;设2.4g木炭完全燃烧需要氧气的质量为$x$,反应方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}}$,则$\frac{12}{32}=\frac{2.4\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=6.4\ \mathrm{g}$,现有氧气4.8g,小于6.4g,说明氧气不足,木炭不完全燃烧生成一氧化碳,即X为一氧化碳;若再增加$6.4\ \mathrm{g} - 4.8\ \mathrm{g}=1.6\ \mathrm{g}$氧气,氧气总量变为6.4g,木炭完全燃烧,没有X生成,故B选项正确;反应后X的质量增大,说明X是生成物,不是催化剂,故C选项错误;所有化学反应都遵守质量守恒定律,故D选项错误。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律、碳的燃烧反应
【点评】本题结合质量守恒定律和碳的燃烧反应考查学生的分析计算能力,需准确计算反应中物质的质量关系,易错点在于判断X的成分及反应的氧气量,整体需逻辑清晰地推导。
【难度系数】0.5
12. 新趋势 学科融合 (2026·重庆期中改编)某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示,下列说法正确的是(
C
)

A.乙一定是该反应的催化剂
B.$a$ 的数值为 39
C.该反应是分解反应
D.甲、丙相对分子质量比为 $4:15$
答案:C
解析:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的质量不变,由题图中数据可知,a=21+8+40+30-17-8-25=49;反应后甲的质量增加了21 g-17 g=4 g,则甲是生成物;反应前后乙的质量不变,则乙可能是该反应的催化剂,也可能是杂质;反应后丙的质量增加了40 g-25 g=15 g,则丙是生成物;反应后丁的质量减少了49 g-30 g=19 g,则丁是反应物;该反应是丁在一定条件下反应生成甲和丙,符合"一变多"的特征,属于分解反应。由分析可知,A、B错误,C正确;该反应中生成甲和丙的质量比为(21 g-17 g):(40 g-25 g)=4:15,甲、丙两物质化学计量数未知,无法判断甲、丙的相对分子质量比,故D错误。
解析:
【分析】
首先明确图例:实心点为反应前物质,空心点为反应后物质,利用质量守恒定律计算未知的丁反应前质量a;再通过反应前后各物质的质量变化,判断反应物(质量减少)、生成物(质量增加),结合反应类型、催化剂的特点逐一分析选项,得出正确结论。
【解析】
1. 计算a的值:根据质量守恒定律,密闭容器中反应前后总质量相等。反应前总质量为甲(17g)+乙(8g)+丙(25g)+丁(a)=50+a;反应后总质量为甲(21g)+乙(8g)+丙(40g)+丁(30g)=99g,因此50+a=99,解得a=49,故B选项错误。
2. 判断反应物和生成物:甲反应后质量增加(21g-17g=4g),是生成物;乙反应前后质量不变(8g),可能是催化剂,也可能是未参与反应的杂质;丙反应后质量增加(40g-25g=15g),是生成物;丁反应后质量减少(49g-30g=19g),是反应物。
3. 判断反应类型:该反应为丁分解生成甲和丙,符合“一变多”的特征,属于分解反应,故C选项正确。
4. 分析其他选项:A选项,乙质量不变,不一定是催化剂,也可能是杂质,错误;D选项,甲、丙的质量比为4:15,但相对分子质量比需结合化学计量数,题目未给出,无法判断,错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律,分解反应,催化剂的判断
【点评】
本题结合图像考查质量守恒定律的应用,关键是准确分析各物质反应前后的质量变化,区分催化剂与质量不变的杂质,同时注意相对分子质量比的判断需化学计量数,避免出错。
【难度系数】
0.5
13. 新素养 科学思维(2026·江苏徐州期末)一定条件下,在一个密闭容器内发生某反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法正确的是(
C
)

A.D一定是该反应的催化剂
B.$y$的值为16
C.参加反应的A和B的质量比为$1:1$
D.C可能是某种单质
答案:C
解析:反应前后D的质量不变,则D可能是该反应的催化剂,也可能是杂质,故A错误;反应前后A和C的质量变化之比为(37 g-5 g):(66 g-2 g)=(37 g-y g):(34 g-2 g),解得y=21,故B错误;根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题表数据可知,x=37+32+2+3-5-66-3=0,则参加反应的A和B的质量比为(37 g-5 g):(32 g-0 g)=1:1,故C正确;反应后,A和B的质量减小,则A和B是反应物,反应后C的质量增大,则C是生成物,反应前后D的质量不变,则D可能是该反应的催化剂,也可能是杂质,该反应是A和B在一定条件下反应生成C,符合"多变一"的特征,属于化合反应,C是化合反应的生成物,一定是化合物,故D错误。
解析:
【分析】
要解决这道题,需利用质量守恒定律计算未知量,再判断各物质是反应物还是生成物,逐一分析选项:首先根据反应前后总质量不变求出x的值;再结合反应中C的质量变化,求出反应中A的质量变化,进而算出y;然后计算参加反应的A、B质量比,判断反应类型及各物质的角色,分析每个选项的正误。
【解析】
1. 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=37g+32g+2g+3g=74g,反应后总质量=5g + x + 66g + 3g=74g,解得x=0。
2. 反应中,C的质量变化为34g - 2g=32g;反应后,A的总质量减少量为37g -5g=32g,C的总质量增加量为66g -2g=64g,因此反应中A与C的质量变化比等于总反应中的比例,即(37g - y):32g = 32g:64g,解得y=21,故B选项错误。
3. 参加反应的A的质量为37g -5g=32g,参加反应的B的质量为32g -0g=32g,二者质量比为32g:32g=1:1,故C选项正确。
4. D的质量反应前后不变,可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,故A选项错误;该反应为A+B→C,属于化合反应,生成物C一定是化合物,不可能是单质,故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律,催化剂,化合反应
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开,考查学生对反应中物质质量变化的分析能力,需准确计算未知量,区分催化剂与不反应的杂质,判断反应类型,是侧重基础应用的题目,需细心计算避免出错。
【难度系数】
0.6
14. 从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。4.4 g某碳氢化合物(化学式为$\ce{C_{x}H_{y}}$)在密闭容器内充分燃烧,生成二氧化碳和水。部分物质的分子数目随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是
(
D
)

A.$t$时刻,$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量相等
B.碳氢化合物的化学式为$\ce{C_{3}H_{6}}$
C.该反应生成的水分子数目为$3n$
D.反应结束后,密闭容器内剩余氧气的质量为3.2 g
答案:D
解析:由题图可知,每5n个氧分子和n个$\ce{C_{x}H_{y}}$分子恰好反应生成3n个二氧化碳分子,即反应的$\ce{C_{x}H_{y}}$分子、氧分子、二氧化碳分子个数比为1:5:3;反应前后原子的种类和个数不变,根据碳原子守恒,可推出x=3;每5n个氧分子和n个$\ce{C_{x}H_{y}}$分子恰好反应生成3n个二氧化碳分子和水分子,根据氧原子和氢原子守恒,可推出水分子个数为4n,则y=8,该碳氢化合物的化学式为$\ce{C_{3}H_{8}}$,反应的化学方程式为$\ce{C_{3}H_{8} + 5O_{2}\xlongequal{点燃}3CO_{2} + 4H_{2}O}$。由题图可知,t时刻$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的分子数目相等,质量不相等,故A错误;由分析可知,该碳氢化合物的化学式为$\ce{C_{3}H_{8}}$,故B错误;由分析可知,该反应生成的水分子数目为4n,故C错误;由题图可知,反应前$\ce{O_{2}}$和$\ce{C_{3}H_{8}}$的分子个数比为6:1,设氧气质量为m,由题意得$\dfrac{m}{16×2}:\dfrac{4.4\ \mathrm{g}}{12×3+1×8}=6:1$,解得m=19.2 g,由题图可知,反应后氧气剩余六分之一,则剩余氧气的质量为19.2 g÷6=3.2 g,故D正确。
解析:
【分析】
首先根据图像确定反应前后各物质的分子数目变化,得出反应的碳氢化合物、氧气、生成二氧化碳的分子个数比;再利用质量守恒定律(原子守恒)推导碳氢化合物的化学式;最后结合化学方程式和相关计算逐一分析各选项,判断正误。
【解析】
由题图可知,反应前$\ce{C_{x}H_{y}}$的分子数为$n$,$\ce{O_{2}}$的分子数为$6n$;反应后$\ce{C_{x}H_{y}}$完全反应,剩余$\ce{O_{2}}$的分子数为$n$,生成$\ce{CO_{2}}$的分子数为$3n$。因此,反应的$\ce{C_{x}H_{y}}$、$\ce{O_{2}}$、$\ce{CO_{2}}$的分子个数比为$n:(6n-n):3n=1:5:3$。
设反应的化学方程式为$\ce{C_{x}H_{y} + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} + aH_{2}O}$,根据原子守恒:
碳原子守恒:$x=3$;
氧原子守恒:左边氧原子数为$5×2=10$,右边$\ce{CO_{2}}$中氧原子数为$3×2=6$,则$\ce{H_{2}O}$中氧原子数为$10-6=4$,故$a=4$;
氢原子守恒:右边氢原子数为$4×2=8$,因此$y=8$,即碳氢化合物的化学式为$\ce{C_{3}H_{8}}$,反应的化学方程式为$\ce{C_{3}H_{8} + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 3CO_{2} + 4H_{2}O}$。
逐一分析选项:
A选项:$t$时刻,$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的分子数目相等,但二者相对分子质量不同,故质量不相等,A错误;
B选项:由上述推导可知,碳氢化合物的化学式为$\ce{C_{3}H_{8}}$,不是$\ce{C_{3}H_{6}}$,B错误;
C选项:根据化学方程式,生成水分子的数目为$4n$,不是$3n$,C错误;
D选项:反应前$\ce{O_{2}}$与$\ce{C_{3}H_{8}}$的分子个数比为$6:1$,$\ce{C_{3}H_{8}}$的摩尔质量为$44\ \mathrm{g/mol}$,$4.4\ \mathrm{g}\ \ce{C_{3}H_{8}}$的物质的量为$\frac{4.4\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$,则反应前$\ce{O_{2}}$的物质的量为$0.1\ \mathrm{mol}×6=0.6\ \mathrm{mol}$,质量为$0.6\ \mathrm{mol}×32\ \mathrm{g/mol}=19.2\ \mathrm{g}$;反应消耗$\ce{O_{2}}$的物质的量为$0.1\ \mathrm{mol}×5=0.5\ \mathrm{mol}$,剩余$\ce{O_{2}}$的物质的量为$0.6\ \mathrm{mol}-0.5\ \mathrm{mol}=0.1\ \mathrm{mol}$,质量为$0.1\ \mathrm{mol}×32\ \mathrm{g/mol}=3.2\ \mathrm{g}$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律;化学方程式计算;化学式推断
【点评】
本题结合微观反应示意图考查化学反应的定量分析,需通过分子数目比和原子守恒推导物质化学式,再结合化学方程式计算,综合性较强,重点考查守恒思想的应用能力。
【难度系数】
0.5
15. 新趋势 学科融合 (2026·陕西西安月考)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。

(1) 反应后乙的质量为
8
g。
(2) 该反应的生成物为
丙
。
(3) 丁
不一定
(填“一定”或“不一定”)是该反应的催化剂。
(4) 反应前后乙和丙的质量变化之比为
3:17
(填最简整数比)。
答案:(1) 8 (2) 丙 (3) 不一定 (4) 3:17
解析:
【分析】
首先根据质量守恒定律,密闭容器内反应前后物质总质量相等,先计算反应前总质量,再求出反应后乙的质量;接着分析各物质反应前后的质量变化,质量减少的是反应物,质量增加的是生成物,质量不变的可能是催化剂或未参与反应的物质;最后计算乙和丙的质量变化之比。
【解析】
1. 计算反应前总质量:反应前甲70g、乙14g、丙6g、丁10g,总质量为70+14+6+10=100g。根据质量守恒定律,反应后总质量也为100g,因此反应后乙的质量=100g - 甲的42g - 丙的40g - 丁的10g=8g。
2. 判断生成物:甲反应后质量减少(70g→42g),是反应物;乙反应后质量减少(14g→8g),是反应物;丙反应后质量增加(6g→40g),是生成物;丁质量不变(10g→10g),可能是催化剂或未参与反应的物质,因此生成物为丙。
3. 判断丁是否为催化剂:丁的质量在反应前后不变,但不确定其化学性质是否改变,因此丁不一定是该反应的催化剂。
4. 计算质量变化之比:乙的质量变化为14g-8g=6g,丙的质量变化为40g-6g=34g,最简整数比为6:34=3:17。
【答案】
(1) 8 (2) 丙 (3) 不一定 (4) 3:17
【知识点】
质量守恒定律;催化剂;物质质量变化分析
【点评】
本题结合饼图考查质量守恒定律的应用,需准确计算各物质反应前后的质量,区分反应物、生成物和可能的催化剂,是化学基础题型,需掌握质量守恒的核心应用。
【难度系数】
0.5