初中化学人教版九年级上册课题 3 利用化学方程式的简单计算精品第1课时同步测试题

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1．如图是某化学反应的微观模型示意图，下列叙述正确的是
A．反应前后各元素化合价不变
B．二氧化碳和乙烯均属于氧化物
C．该化学变化中发生改变的微粒是原子
D．参加反应的CO2和H2分子个数比为1∶3
【答案】D
【分析】观察反应的的微观模型示意图，写出反应的方程式，根据方程式的意义、化合价原则、物质的组成微粒的变化分析判断有关的说法。
【详解】由化学反应的微观模型示意图可知，该反应的方程式是：
A、该反应有单质参加反应，一定有元素化合价的变化，故A不符合题意；
B、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物，由物质的组成可知，二氧化碳属于氧化物，乙烯不含有氧元素，不属于氧化物，故B不符合题意；
C、由微粒的变化可知，该化学变化中发生改变的微粒是分子，原子没有发生变化，故C不符合题意；
D、由方程式的意义可知，参加反应的CO2和H2分子个数比为，故D符合题意；
故选D。
【点睛】本题属于微观示意图的考查，要求会读化学反应的微观模型示意图，对比反应前后的微粒的变化及构成，分析分子、原子的变化，化学反应的实质，物质的类别等。
2．（2022·安徽·模拟预测）为了缓解碳排放引起的温室效应，我国科学家成功合成新型催化剂，将二氧化碳转化为甲醇，该过程的微观示意图如图，下列说法正确的是
A．丙中氢、氧两种元素的质量比为4：1
B．甲、丙、丁均为氧化物
C．参加反应的甲和乙分子个数比为1：1
D．生成丙和丁的质量比为16：9
【答案】D
【分析】本题考查微粒模型图的识别和计算。
【详解】A、丙是甲醇，其化学式为CH3OH，氢、氧元素的质量比为，故A不符合题意；
B、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，甲、丁均属于氧化物，丙是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故B不符合题意；
C、由图示，结合质量守恒定律，反应前后原子个数不变，或根据反应的化学方程式：，则参加反应的甲和乙分子个数比应为1:3，故C不符合题意；
D、生成丙和丁的分子个数比为1:1，根据反应的化学方程式，则生成丙和丁的质量比为32:18=16:9，故D符合题意；
故选D。
【点睛】根据反应的微观示意图可知，该反应是二氧化碳与氢气反应甲醇和水，结合题意进行分析判断。
3．（2022春·安徽安庆·九年级安庆市石化第一中学校考开学考试）科学家研制出一种新型催化剂，可用于去除装修残留的甲醛（化学式为CH2O），该反应过程的微观示意图如图。下列说法正确的是

A．物质甲为甲醛，由碳原子和水分子构成
B．物质乙中氧元素的化合价为-2价
C．该反应前后分子种类和数目均发生改变
D．该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比为5：3
【答案】D
【分析】据题目信息结合微观示意图可写出反应的方程式为：CH2O+O2 CO2+H2O。
【详解】A、.分子是由原子构成的，甲醛分子由碳原子、氢原子和氧原子构成，其中不含水分子，错误；
B、物质乙是氧气，是一种单质，氧元素的化合价为零，错误；
C、化学反应前后分子的种类一定改变，错误；
D、根据化学方程式可知，该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比=(12+1×2+16):(1×2+16)=30:18=5:3，正确。
故选D。
4．甲醇不仅是化学工业的基础原料，还是一种清洁液体燃料。我国科研人员构筑出一种新型催化剂，可将二氧化碳高效转化为甲醇，反应的微观示意图如下、下列说法错误的是

A．D物质的化学式是H2O
B．催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变
C．参加反应的物质A与物质B的质量比为22：3
D．反应前后各元素的化合价均没有发生改变
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有1个C、2个O、6个H，反应后有1个C、1个O、4个H，故D中含有1个O和2个H，化学式为H2O，故A说法正确；
B、根据催化剂的概念，催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变，故B说法正确；
C、由图可知，该反应的化学方程式为：，参加反应的物质A（CO2）与物质B（H2）的质量比为44:6=22：3，故C说法正确；
D、由方程式可知，该反应有氢气参与反应，氢气属于单质，单质中元素的化合价为0，所以反应前后一定有元素的化合价发生变化，故D说法错误；
故选D。
5．（2023·安徽亳州·校联考三模）下图为汽车尾气净化装置内发生反应的微观示意图，有关说法错误的是
A．参加反应的甲与乙的分子个数比为1：1
B．参加反应的乙和丁的质量比为30：28
C．反应前后催化剂的质量不变
D．该装置的应用能减少汽车尾气对空气的污染
【答案】B
【分析】“”由1个碳原子和1个氧原子构成，即CO， “”由1个氮原子和1个氧原子构成，即NO， “”由1个碳原子和2个氧原子构成，即CO2， “”由2个氮原子构成，即N2， 所以该反应的化学方程式为。
【详解】A.通过分析参与反应的甲与乙的分子个数比为1：1，A正确，不符合题意；
B.参加反应的乙和丁的质量比=，B错误，符合题意；
C.能改变化学反应速率，自身的质量和化学性质都不变的物质叫做催化剂，所以反应前后催化剂的质量不变，C正确，不符合题意；
D.反应后生成的二氧化碳和氮气都是空气中的物质，不是空气污染物，所以该装置的应用能减少汽车尾气对空气的污染，D正确，不符合题意；
故选B。
6．（2023·安徽安庆·安庆市第二中学校考二模）中国芯片蚀刻技术国际领先。利用NF3蚀刻硅芯片时的产物均为气体，在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应的微观示意图如图，下列说法正确的是

A．丁为N2，空气中丁的质量分数约为78%B．甲、乙、丙、丁均是由分子构成的
C．参加反应的甲和乙的微粒个数比为1：1D．反应前后原子种类不变
【答案】D
【分析】化学反应前后元素种类不变，则丁中含有氮元素，可能含有硅、氢元素，且是气体，不能是氨气，所以丁是氮气。根据微观示意图可知化学方程式为。
【详解】A、据化学方程式可知丁为N2，在空气中氮气的体积分数约为78%。A不正确；
B、据微观示意图结合题意可知，甲、乙、丙、丁分别是NF3 、Si、SiF4、N2，其中甲、丙、丁均是由分子构成的，乙是由原子构成的。B不正确；
C、据化学方程式可知，参加反应的甲和乙的微粒个数比为4：3。C不正确；
D、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类不变。D正确。
综上所述：选择D。
7．氢气和氧气在基催化剂表面可以反应生成过氧化氢，其微观示意图如图所示。下列说法中错误的是

A．反应过程中氧气和过氧化氢的质量比为
B．催化剂在反应前后质量和化学性质不发生改变
C．解离时结构被破坏的分子是氢分子
D．反应前后原子的种类和数目不变
【答案】A
【详解】A、由反应的化学方程式可知，反应过程中氧气和过氧化氢的质量比为32：34=16：17，故选项A说法错误；
B、催化剂在反应前后质量和化学性质不发生改变，故选项B说法正确；
C、由图可知，解离时结构被破坏的分子是氢分子，故选项C说法正确；
D、由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目不变，故选项D说法正确；
故选：A。
8．（2023·安徽合肥·统考三模）某反应的微观示意图如图，有关说法正确的是

A．参加反应的两物质分子个数比为1:2B．参加反应的两种物质的质量比为17:24
C．反应前后各元素的化合价不变D．反应生成了3种分子
【答案】B
【详解】由微观反应示意图可知，该反应是由硫化氢和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫和水，化学方程式为2H2S+3O22SO2+2H2O。
A、由化学方程式可知，参加反应的分子个数比为2：3，错误；
B、由化学方程式可知，参加反应的两种物质（硫化氢与氧气）的质量比=（34×2）：（32×3）=17：24，正确；
C、反应前的氧气中，氧元素的化合价为零，在生成物中，氧元素显-2价；硫元素由反应前的-2价变成反应后的+4价，错误；
D、由微观反应示意图可知，反应中有1个“ ”没有参加反应，该反应的生成了2种分子，错误。
故选B。
9．甲、乙、丙、丁四种物质在化学反应前后的质量关系如图所示，下列说法正确的是

A．x的值是16B．该反应类型是化合反应
C．丙一定是催化剂D．参加反应的甲和乙质量比为2:1
【答案】B
【分析】根据质量守恒，则有10+10+10+10=6+9+10+x，得x=15，反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是生成的质量或参加反应的质量。甲反应后质量减少，是反应物，乙反应后质量减少，是反应物，丁的质量增加，是生成物，丙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能没有参加反应。
【详解】A、由分析可知，x=15，故选项说法不正确；
B、由分析可知，甲、乙为反应物，丁为生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项说法正确；
C、丙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法不正确；
D、参加反应的甲和乙质量比为(10g-6g):( 10g-9g)=4:1，故选项说法不正确。
故选B。
10．如图为二氧化碳在Cu-CuI复合催化剂的催化作用下制备乙烯（C2H4）的微观反应示意图，关于该反应的说法正确的是

A．生成物的微粒个数比为1:1B．该反应前后分子总数发生了变化
C．两种反应物之间的质量比为22:9D．催化剂在反应中被消耗，质量变轻
【答案】C
【分析】由图可知，该反应为二氧化碳和水在催化剂的作用下反应生成乙烯和氧气，该反应的化学方程式为：。
【详解】A、由化学方程式可知，生成乙烯和氧气的分子个数比为1:3，不符合题意；
B、由化学方程式可知，化学反应前后，分子的数目不变，不符合题意；
C、由化学方程式可知，参加反应的二氧化碳和水的质量比为：（44×2）：（18×2）=22:9，符合题意；
D、化学反应前后，催化剂的质量不变，不符合题意。
故选C。
11．用Pt-Rh合金保化氧化NH3制NO，其反应的微观模型如图1，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图2所示。关于该转化过程的说法不正确的是

A．催化过程中，NH3、O2在Pt-Rh合金表面拆分成原子
B．当产物全为NO和H2O时，m(NO)：m(H2O)=10：9
C．400℃时，通入的NH3全都与O2反应生成N2和H2O
D．Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜的温度为800℃
【答案】C
【详解】A、由图可知，催化过程中，NH3、O2在Pt-Rh合金表面拆分成氢原子、氮原子和氧原子，故A说法正确；
B、当产物全为NO和H2O时，温度为800℃，即氨气与氧气在Pt-Rh合金的催化下和800℃条件下反应生成一氧化氮和水，该反应方程式为，则生成的一氧化氮与水的质量比为m(NO)：m(H2O)=（4×30）：（6×18）=10：9，故B说法正确；
C、由图2可知，在400℃时，通入的NH3全都与O2反应生成N2、NO、H2O，故C说法错误；
D、由图2可知，在800℃时，通入的NH3全都与O2反应生成NO和H2O，此温度下一氧化氮产率达到最大为100%，所以Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜的温度为800℃，故D说法正确；
故选C。
12．我国科学家已成功合成一种新型催化剂，将高效转化为甲醇，可以减缓碳排放，该反应的微观过程如图所示，下列说法不正确的是

A．该反应中涉及四种分子
B．该反应中分子个数减少
C．该反应的两种反应物的质量比为1:3
D．该反应前后催化剂的质量和化学性质不变
【答案】C
【分析】根据微观示意图可知：CO2和H2在催化条件下转化为甲醇（CH3OH）和水，该反应的化学方程式为： 。
【详解】A、该反应中涉及二氧化碳分子、氢气分子、甲醇分子、水分子四种分子，故A说法正确；
B、由反应方程式可知，1个二氧化碳分子和3个氢分子反应生成1个甲醇分子和1个水分子，反应后分子个数减少，故B说法正确；
C、由化学方程式可知，参加反应的二氧化碳与氢气的质量比为44：（2×3）=22：3，故C说法错误；
D、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，所以该反应中催化剂的质量和化学性质不变，故D说法正确；
故选C。
13．氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢，其微观示意图如图所示。下列说法错误的是

A．反应前后原子的种类和数目不变
B．催化剂在化学反应前后质量和化学性质不发生改变
C．解离时结构被破坏的分子是氢分子
D．反应过程中氧气和过氧化氢的质量比为8：1
【答案】D
【分析】氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢，该反应方程式为。
【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，故A说法正确；
B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不发生改变，故B说法正确；
C、由图可知解离时结构被破坏的分子是氢分子，故C说法正确；
D、由反应方程式可知，反应过程中氧气和过氧化氢的质量比为32：34=16：17，故D说法错误；
故选D。
14．科学家在积极寻找洁净的新能源过程中，发现了氨气燃烧能释放出大量的热且产物对环境没有污染，其反应的微观示意图如下，有关该反应的说法不正确的是

A．反应物和生成物中只有一种氧化物B．反应前后原子种类不变
C．甲与乙反应的质量比为17:32D．丙、丁的分子个数比为1:3
【答案】C
【详解】由图示可知：在点燃条件下，氨气和氧气在一定条件下反应生成氮气和水，反应的化学方程式：4NH3+3O22N2+6H2O；
A、根据反应的微观示意图可知，反应物和生成物中只有水是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，属于氧化物，说法正确；
B、根据反应的微观示意图可知，反应前后原子种类不变，说法正确；
C、由化学方程式可知，甲（NH3）和乙（O2）反应的质量比为（4×17）：（3×32）=17：24≠17：32，说法错误；
D、由化学方程式可知，生成物丙（N2）和丁（H2O）两种物质的分子个数比为2：6=1：3，说法正确。
故选C。
15．TiO2在光照下可使水分解，该过程类似植物光合作用。如图是光照下TiO2分解水的装置示意图。下列叙述正确的是

A．反应前后分子种类和原子种类都发生了变化
B．反应前后元素的化合价都没有发生变化
C．该反应生成的H2和O2的质量比是2：1
D．反应中涉及的物质共有2种氧化物
【答案】D
【分析】根据示意图可知，水在光照及TiO2作催化剂的条件下，分解生成氢气和氧气，化学方程式为，由此回答问题。
【详解】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后分子的种类一定发生改变，分子的数目可能不变；原子的种类和数目都不发生改变，说法错误，不符合题意；
B、反应前H2O中氢元素的化合价为+1价，氧元素为-2价；反应后H2中氢元素的化合价为0，O2中氧元素的化合价也为0；TiO2是催化剂，其中各元素化合价没有发生改变，说法错误，不符合题意；
C、由化学方程式，生成的氢气和氧气的质量比=[2×（1×2）]∶[1×（16×2）]=1∶8，说法错误，不符合题意；
D、氧化物的定义：由两种元素组成，且其中一种是氧元素；由化学方程式，反应中涉及的物质为水、TiO2、氢气和氧气；水是由氢元素和氧元素组成，属于氧化物；TiO2是由钛元素和氧元素组成，属于氧化物；氢气是由氢元素组成的单质；氧气是由氧元素组成的单质，故反应中涉及的物质共有2种氧化物，说法正确，符合题意；
故选D。
16．某汽车民气净化转化器如图所示其内部设计为蜂窝状陶瓷结构，表面附着的催化剂催化CO、NOX等有害气体转化为无污染的气体，其中发生的某化学反应1的微观示意图见图2.下列说法中不正确的是
A．峰窝状陶瓷结构能增大反应物与催化剂的接触面积
B．反应I中分子个数会减少
C．反应前后催化剂的质量和化学性质不变
D．反应I中两种生成物的质量比为7：11或11：7
【答案】D
【详解】A、蜂窝状陶瓷结构能增大反应物与催化剂的接触面积，有利于反应进行，不符合题意；
B、反应I为一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，故反应后，分子个数会减少，不符合题意；
C、化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，不符合题意；
D、反应I中生成氮气和二氧化碳的质量比为：（14×2）：（44×2）=7:22，符合题意。
故选D。
17．载人航天器中利用如图所示的“氧再生系统”处理宇航员排出的H2O和CO2，下列说法正确的是
A．整个过程涉及3种氧化物
B．反应器2中参加反应的H2和CO2质量比为1：22
C．排到舱外的物质中碳元素化合价为+4价
D．该系统在产生O2的同时降低了舱内CO2的浓度
【答案】D
【详解】A、根据图示，涉及的物质有：H2O、CO2、O2、CH4，属于氧化物的是H2O、CO2，故A错误；
B、反应器2中参加反应的化学方程式为：，依据化学方程式，H2和CO2质量比为8：44=2：11，故B错误；
C、排到舱外的物质是CH4，氢元素的化合价为+1，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，碳元素化合价为-4价，故C错误；
D、反应器1生成氧气，反应器2消耗二氧化碳，故D正确。
故选D。
18．（2023·安徽合肥·肥西实验高中统考二模）碳中和是未来我们要努力实现的远景目标，我国科学家已成功合成种新型催化剂， 将CO2高效转化为甲醇CH3OH，可以减缓碳排放，该反应的微观过程如图所示，下列说法不正确的是
A．该反应中涉及四种分子
B．该反应中分子个数减少，原子种类、个数不变
C．该反应的两种反应物的质量比为1：3
D．该反应前后催化剂的质量和化学性质不变
【答案】C
【分析】根据微观示意图可知：CO2和H2在催化条件下转化为甲醇（CH3OH）和水，配平即可，故其化学方程式为：；
【详解】A、该反应中涉及二氧化碳分子、氢气分子、甲醇分子、水分子四种分子，故A正确；
B、1个二氧化碳分子和3个氢分子反应生成1个甲醇分子和1个水分子，反应后分子个数减少，原子种类、个数不变，故B正确；
C、由化学方程式可知，该反应的二氧化碳与氢气两种反应物的质量比为44：（2×3）=22：3，故C错误；
D、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，该反应中催化剂的质量和化学性质不变，故D正确。
故选C。
19．氢化钙（CaH2）是有机合成的还原剂，遇水发生化学反应，生成氢氧化钙和氢气。（反应原理）为了测定某样品中氢化钙的含量，进行了如图所示实验，请计算：
（1）生成氢气的质量是______g。
（2）该样品中氢化钙的质量分数_____
【答案】（1）根据质量守恒定律，生成氢气的质量为

（2）设样品中氢化钙的质量为x



该样品中氢化钙的质量分数为
答：该样品中氢化钙的质量分数84%。
【分析】根据质量守恒定律可知，过程中质量的减少是因为生成了氢气。
【详解】见答案。
【点睛】
20．尿素[CO(NH2)2]是一种常见的氮肥，工业上制备反应如下：
CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O，请计算：
（1）尿素中氮元素的质量分数_________________。
（2）生产6t尿素理论上需要氨气的质量是多少________________？
【答案】（1）46.7%（2）3.4t。
【详解】（1）尿素中氮元素的质量分数为=46.7%
（2）设生产6t尿素理论上需要氨气的质量为x
=，解得x=3.4t
答：尿素中氮元素的质量分数为46.7%，生产6t尿素理论上需要氨气的质量为3.4t。