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2. 根据微观示意图写化学方程式。
(1)甲烷分解制取石墨烯的微观示意图如图甲所示,请写出该反应的化学方程式:
。
(2)如图乙是转化汽车尾气中有害气体的微观示意图。写出该反应的化学方程式:
。
(1)甲烷分解制取石墨烯的微观示意图如图甲所示,请写出该反应的化学方程式:
$\ce{CH_{4}\xlongequal[{1000}\ °C]{Cu-Pd催化剂} C +2H_{2}}$
。。
(2)如图乙是转化汽车尾气中有害气体的微观示意图。写出该反应的化学方程式:
$\ce{2CO +2NO\xlongequal{催化剂} 2CO_{2} +N_{2}}$
。。
答案
2.(1) $\ce{CH_{4}\xlongequal[{1000}\ °C]{Cu-Pd催化剂} C +2H_{2}}$
(2) $\ce{2CO +2NO\xlongequal{催化剂} 2CO_{2} +N_{2}}$
(2) $\ce{2CO +2NO\xlongequal{催化剂} 2CO_{2} +N_{2}}$
解析
【分析】
要根据微观示意图书写化学方程式，需先识别每个微粒对应的化学式，再依据质量守恒定律（反应前后原子的种类、数目不变）配平，最后标注反应条件。对于甲图，先确定反应物为甲烷，生成物为碳和氢气，再配平并标注条件；对于乙图，先找出反应物（CO、NO）和生成物（CO₂、N₂），配平后标注催化剂条件。
【解析】
(1) 由图甲可知，反应物是甲烷（$\ce{CH_{4}}$），生成物是碳单质（$\ce{C}$）和氢气（$\ce{H_{2}}$），反应条件为$\ce{Cu-Pd}$作催化剂、温度为$1000°\mathrm{C}$。根据原子守恒，1个$\ce{CH_{4}}$分解生成1个$\ce{C}$和2个$\ce{H_{2}}$，因此化学方程式为：$\ce{CH_{4}\xlongequal[{1000\ ° C}]{Cu-Pd催化剂} C +2H_{2}}$。
(2) 由图乙可知，反应前的反应物为一氧化碳（$\ce{CO}$）和一氧化氮（$\ce{NO}$），反应后的生成物为二氧化碳（$\ce{CO_{2}}$）和氮气（$\ce{N_{2}}$），反应条件为催化剂。根据质量守恒定律配平：反应前有2个$\ce{CO}$和2个$\ce{NO}$，反应后生成2个$\ce{CO_{2}}$和1个$\ce{N_{2}}$，因此化学方程式为：$\ce{2CO +2NO\xlongequal{催化剂} 2CO_{2} +N_{2}}$。
【答案】
(1) $\ce{CH_{4}\xlongequal[{1000\ ° C}]{Cu-Pd催化剂} C +2H_{2}}$
(2) $\ce{2CO +2NO\xlongequal{催化剂} 2CO_{2} +N_{2}}$
【知识点】
化学方程式书写、微观示意图与化学方程式转换、质量守恒定律
【点评】
本题考查根据微观示意图书写化学方程式的能力，核心是准确判断微粒的化学式，利用质量守恒定律配平，需注意反应条件的正确标注，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.6
要根据微观示意图书写化学方程式，需先识别每个微粒对应的化学式，再依据质量守恒定律（反应前后原子的种类、数目不变）配平，最后标注反应条件。对于甲图，先确定反应物为甲烷，生成物为碳和氢气，再配平并标注条件；对于乙图，先找出反应物（CO、NO）和生成物（CO₂、N₂），配平后标注催化剂条件。
【解析】
(1) 由图甲可知，反应物是甲烷（$\ce{CH_{4}}$），生成物是碳单质（$\ce{C}$）和氢气（$\ce{H_{2}}$），反应条件为$\ce{Cu-Pd}$作催化剂、温度为$1000°\mathrm{C}$。根据原子守恒，1个$\ce{CH_{4}}$分解生成1个$\ce{C}$和2个$\ce{H_{2}}$，因此化学方程式为：$\ce{CH_{4}\xlongequal[{1000\ ° C}]{Cu-Pd催化剂} C +2H_{2}}$。
(2) 由图乙可知，反应前的反应物为一氧化碳（$\ce{CO}$）和一氧化氮（$\ce{NO}$），反应后的生成物为二氧化碳（$\ce{CO_{2}}$）和氮气（$\ce{N_{2}}$），反应条件为催化剂。根据质量守恒定律配平：反应前有2个$\ce{CO}$和2个$\ce{NO}$，反应后生成2个$\ce{CO_{2}}$和1个$\ce{N_{2}}$，因此化学方程式为：$\ce{2CO +2NO\xlongequal{催化剂} 2CO_{2} +N_{2}}$。
【答案】
(1) $\ce{CH_{4}\xlongequal[{1000\ ° C}]{Cu-Pd催化剂} C +2H_{2}}$
(2) $\ce{2CO +2NO\xlongequal{催化剂} 2CO_{2} +N_{2}}$
【知识点】
化学方程式书写、微观示意图与化学方程式转换、质量守恒定律
【点评】
本题考查根据微观示意图书写化学方程式的能力，核心是准确判断微粒的化学式，利用质量守恒定律配平，需注意反应条件的正确标注，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.6
3.“84”消毒液[有效成分为次氯酸钠和二氧化氯($\ce{ClO_{2}}$)]是常用的消毒剂。
(1)将氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到次氯酸钠，根据反应原理推断次氯酸钠的化学式，其反应原理为$\ce{Cl_{2} + 2NaOH = NaCl + H_{2}O + }$
(2)二氧化氯($\ce{ClO_{2}}$)中氯元素的化合价为
(3)“84”消毒液不能与洁厕灵混合使用，原因是“84”消毒液中的次氯酸钠与洁厕灵中的盐酸会发生化学反应，生成氯化钠、水和有毒气体氯气，写出其反应的化学方程式：
。
(1)将氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到次氯酸钠，根据反应原理推断次氯酸钠的化学式，其反应原理为$\ce{Cl_{2} + 2NaOH = NaCl + H_{2}O + }$
$\ce{NaClO}$
。(2)二氧化氯($\ce{ClO_{2}}$)中氯元素的化合价为
+4
。(3)“84”消毒液不能与洁厕灵混合使用，原因是“84”消毒液中的次氯酸钠与洁厕灵中的盐酸会发生化学反应，生成氯化钠、水和有毒气体氯气，写出其反应的化学方程式：
$\ce{NaClO +2HCl=NaCl +H_{2}O +Cl_{2}\uparrow}$
。
答案
3.(1) $\ce{NaClO}$
(2) +4
(3) $\ce{NaClO +2HCl=NaCl +H_{2}O +Cl_{2}\uparrow}$
(2) +4
(3) $\ce{NaClO +2HCl=NaCl +H_{2}O +Cl_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
本题围绕“84”消毒液相关化学知识设置三个小问，解题思路如下：
1. 第(1)问：利用质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，对比反应前后各原子的数量，推断未知产物的化学式；
2. 第(2)问：依据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则，结合氧元素常见化合价，计算氯元素的化合价；
3. 第(3)问：根据题目给出的反应物、生成物，结合化学方程式书写规则（配平、标注气体符号等），写出正确的化学方程式。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变。反应前：Cl原子2个、Na原子2个、O原子2个、H原子2个；反应后已知物质中，$\ce{NaCl}$含1个Na、1个Cl，$\ce{H_{2}O}$含2个H、1个O，剩余原子为1个Na、1个Cl、1个O，组合成的化学式为$\ce{NaClO}$；
(2) 在$\ce{ClO_{2}}$中，氧元素化合价为-2价，设氯元素化合价为$x$，根据化合物中正负化合价代数和为0，得$x + 2×(-2)=0$，解得$x=+4$；
(3) 反应物为$\ce{NaClO}$和$\ce{HCl}$，生成物为$\ce{NaCl}$、$\ce{H_{2}O}$、$\ce{Cl_{2}}$，配平后化学方程式为$\ce{NaClO +2HCl=NaCl +H_{2}O +Cl_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $\ce{NaClO}$
(2) +4
(3) $\ce{NaClO +2HCl=NaCl +H_{2}O +Cl_{2}\uparrow}$
【知识点】
质量守恒定律、化合价计算、化学方程式书写
【点评】
本题考查化学核心基础知识点，涵盖质量守恒定律应用、化合价计算及化学方程式书写，侧重化学用语基础能力，题目难度不大，熟练掌握相关规则即可解答。
【难度系数】
0.7
本题围绕“84”消毒液相关化学知识设置三个小问，解题思路如下：
1. 第(1)问：利用质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，对比反应前后各原子的数量，推断未知产物的化学式；
2. 第(2)问：依据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则，结合氧元素常见化合价，计算氯元素的化合价；
3. 第(3)问：根据题目给出的反应物、生成物，结合化学方程式书写规则（配平、标注气体符号等），写出正确的化学方程式。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变。反应前：Cl原子2个、Na原子2个、O原子2个、H原子2个；反应后已知物质中，$\ce{NaCl}$含1个Na、1个Cl，$\ce{H_{2}O}$含2个H、1个O，剩余原子为1个Na、1个Cl、1个O，组合成的化学式为$\ce{NaClO}$；
(2) 在$\ce{ClO_{2}}$中，氧元素化合价为-2价，设氯元素化合价为$x$，根据化合物中正负化合价代数和为0，得$x + 2×(-2)=0$，解得$x=+4$；
(3) 反应物为$\ce{NaClO}$和$\ce{HCl}$，生成物为$\ce{NaCl}$、$\ce{H_{2}O}$、$\ce{Cl_{2}}$，配平后化学方程式为$\ce{NaClO +2HCl=NaCl +H_{2}O +Cl_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $\ce{NaClO}$
(2) +4
(3) $\ce{NaClO +2HCl=NaCl +H_{2}O +Cl_{2}\uparrow}$
【知识点】
质量守恒定律、化合价计算、化学方程式书写
【点评】
本题考查化学核心基础知识点，涵盖质量守恒定律应用、化合价计算及化学方程式书写，侧重化学用语基础能力，题目难度不大，熟练掌握相关规则即可解答。
【难度系数】
0.7
4.我国科研人员研制出新型催化剂，如图所示在催化剂作用下，二氧化碳可以转化为$\ce{C_{8}H_{10}}$（汽油的成分之一）。将176 kg $\ce{CO_{2}}$转化为$\ce{C_{8}H_{10}}$，整个过程中若有70％的$\ce{CO_{2}}$转化为$\ce{C_{8}H_{10}}$，理论上可生成$\ce{C_{8}H_{10}}$的质量为
37.1
kg；乙醇常用作燃料，乙醇完全燃烧的化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH +3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} +3H_{2}O}$
。答案
4. 37.1 $\ce{C_{2}H_{5}OH +3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} +3H_{2}O}$
解析
【分析】首先计算参与转化的CO₂质量，再通过配平的总反应方程式，利用CO₂与C₈H₁₀的质量比计算生成C₈H₁₀的质量；乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，需正确书写并配平化学方程式。
【解析】1. 参与反应的CO₂质量：$176\ \mathrm{kg} × 70\% = 123.2\ \mathrm{kg}$。
2. 配平CO₂转化为C₈H₁₀的总反应：$\ce{8CO_{2} +13H_{2}\xlongequal{催化剂} C_{8}H_{10} +16H_{2}O}$。
计算相对质量：8个$\ce{CO_{2}}$的相对质量为$8×44=352$，$\ce{C_{8}H_{10}}$的相对质量为$8×12 +10×1=106$。
设生成$\ce{C_{8}H_{10}}$的质量为$x$，根据质量比关系：$\frac{352}{106}=\frac{123.2\ \mathrm{kg}}{x}$，解得$x=\frac{123.2\ \mathrm{kg}×106}{352}=37.1\ \mathrm{kg}$。
3. 乙醇完全燃烧的化学方程式：$\ce{C_{2}H_{5}OH +3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} +3H_{2}O}$。
【答案】37.1；$\ce{C_{2}H_{5}OH +3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} +3H_{2}O}$
【知识点】根据化学方程式计算，化学方程式书写
【点评】本题结合工业转化过程，考查化学方程式的计算与书写，需准确配平反应式、找准质量关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】1. 参与反应的CO₂质量：$176\ \mathrm{kg} × 70\% = 123.2\ \mathrm{kg}$。
2. 配平CO₂转化为C₈H₁₀的总反应：$\ce{8CO_{2} +13H_{2}\xlongequal{催化剂} C_{8}H_{10} +16H_{2}O}$。
计算相对质量：8个$\ce{CO_{2}}$的相对质量为$8×44=352$，$\ce{C_{8}H_{10}}$的相对质量为$8×12 +10×1=106$。
设生成$\ce{C_{8}H_{10}}$的质量为$x$，根据质量比关系：$\frac{352}{106}=\frac{123.2\ \mathrm{kg}}{x}$，解得$x=\frac{123.2\ \mathrm{kg}×106}{352}=37.1\ \mathrm{kg}$。
3. 乙醇完全燃烧的化学方程式：$\ce{C_{2}H_{5}OH +3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} +3H_{2}O}$。
【答案】37.1；$\ce{C_{2}H_{5}OH +3O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2} +3H_{2}O}$
【知识点】根据化学方程式计算，化学方程式书写
【点评】本题结合工业转化过程，考查化学方程式的计算与书写，需准确配平反应式、找准质量关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
5. 完成下列小题：
(1)打铁花是一种民间传统焰火表演，属于国家级非物质文化遗产。其原理是先将生铁熔化成铁水，再将铁水在空中用力击打而形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。铁花冷却后得到黑色固体，写出生成该固体的化学方程式：
(2)氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。我国科学家实现了天然气($\ce{CH_{4}}$)制氢的突破，在$400\ \mathrm{° C}$条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式：
(3)杭州奥体中心游泳馆可以实现“一年四季不换水”依旧干净清澈，其中的奥秘源自于一个可以实现24小时不间断的水循环系统(
)：
臭氧能杀菌消毒，该过程利用臭氧的
(1)打铁花是一种民间传统焰火表演，属于国家级非物质文化遗产。其原理是先将生铁熔化成铁水，再将铁水在空中用力击打而形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。铁花冷却后得到黑色固体，写出生成该固体的化学方程式：
$\ce{3Fe +2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$
。(2)氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。我国科学家实现了天然气($\ce{CH_{4}}$)制氢的突破，在$400\ \mathrm{° C}$条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式：
$\ce{CH_{4} +2H_{2}O\xlongequal{{400}\ °C} 4H_{2} +CO_{2}}$
。(3)杭州奥体中心游泳馆可以实现“一年四季不换水”依旧干净清澈，其中的奥秘源自于一个可以实现24小时不间断的水循环系统(
)：臭氧能杀菌消毒，该过程利用臭氧的
化学
(填“物理”或“化学”)性质。答案
5.(1) $\ce{3Fe +2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$
(2) $\ce{CH_{4} +2H_{2}O\xlongequal{{400}\ °C} 4H_{2} +CO_{2}}$
(3) 化学
(2) $\ce{CH_{4} +2H_{2}O\xlongequal{{400}\ °C} 4H_{2} +CO_{2}}$
(3) 化学
解析
【分析】
本题包含三个小题，分别考查化学方程式的书写、物质性质的判断。第(1)题需明确铁燃烧的产物与反应条件；第(2)题要根据反应物、生成物及反应条件配平化学方程式；第(3)题需结合变化类型判断臭氧利用的性质，核心是区分物理性质与化学性质。
【解析】
(1) 铁花冷却后生成的黑色固体是四氧化三铁，铁在点燃条件下与氧气反应生成四氧化三铁，化学方程式为$\ce{3Fe +2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$。
(2) 天然气（$\ce{CH_{4}}$）与水蒸气在$400\ \mathrm{° C}$下反应，生成氢气和二氧化碳，根据原子守恒配平后，化学方程式为$\ce{CH_{4} +2H_{2}O\xlongequal{{400}\ °C} 4H_{2} +CO_{2}}$。
(3) 臭氧杀菌消毒过程中有新物质生成，发生化学变化，因此利用的是臭氧的化学性质。
【答案】
(1) $\ce{3Fe +2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$；(2) $\ce{CH_{4} +2H_{2}O\xlongequal{{400}\ °C} 4H_{2} +CO_{2}}$；(3) 化学
【知识点】
化学方程式书写、物质的化学性质
【点评】
本题考查化学基础知识点，涉及常见反应的方程式书写和物质性质的判断，均为化学核心基础内容，难度较低，需学生准确掌握反应原理与概念。
【难度系数】
0.3
本题包含三个小题，分别考查化学方程式的书写、物质性质的判断。第(1)题需明确铁燃烧的产物与反应条件；第(2)题要根据反应物、生成物及反应条件配平化学方程式；第(3)题需结合变化类型判断臭氧利用的性质，核心是区分物理性质与化学性质。
【解析】
(1) 铁花冷却后生成的黑色固体是四氧化三铁，铁在点燃条件下与氧气反应生成四氧化三铁，化学方程式为$\ce{3Fe +2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$。
(2) 天然气（$\ce{CH_{4}}$）与水蒸气在$400\ \mathrm{° C}$下反应，生成氢气和二氧化碳，根据原子守恒配平后，化学方程式为$\ce{CH_{4} +2H_{2}O\xlongequal{{400}\ °C} 4H_{2} +CO_{2}}$。
(3) 臭氧杀菌消毒过程中有新物质生成，发生化学变化，因此利用的是臭氧的化学性质。
【答案】
(1) $\ce{3Fe +2O_{2}\xlongequal{点燃} Fe_{3}O_{4}}$；(2) $\ce{CH_{4} +2H_{2}O\xlongequal{{400}\ °C} 4H_{2} +CO_{2}}$；(3) 化学
【知识点】
化学方程式书写、物质的化学性质
【点评】
本题考查化学基础知识点，涉及常见反应的方程式书写和物质性质的判断，均为化学核心基础内容，难度较低，需学生准确掌握反应原理与概念。
【难度系数】
0.3
