登录
15. (5分)(2026广西)三溴化硼($\ce{BBr_{3}}$)在有机合成工业中常用作反应中间体和溴化剂。一种制备三溴化硼的反应原理为$\ce{B_{4}C + 6Br_{2}\xlongequal{高温} 4BBr_{3} + C}$。
(1)该反应涉及的单质除了$\ce{Br_{2}}$以外，还有，硼元素属于(填“金属”或“非金属”)元素。
(2)现有5.6 g$\ce{B_{4}C}$，理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量是多少？(写出计算过程)
(1)该反应涉及的单质除了$\ce{Br_{2}}$以外，还有，硼元素属于(填“金属”或“非金属”)元素。
(2)现有5.6 g$\ce{B_{4}C}$，理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量是多少？(写出计算过程)
答案
(1) $\ce{C}$(或碳)；非金属
(2) 解：设理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{B_{4}C + 6Br_{2}\xlongequal{高温} 4BBr_{3} + C}$
$\begin{aligned}56&&&&1004\\5.6\ \mathrm{g}&&&&x\end{aligned}$
$\dfrac{56}{1004}=\dfrac{5.6\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{1004×5.6\ \mathrm{g}}{56}=10.04\ \mathrm{g}$
答：理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量为10.04 g。
(2) 解：设理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{B_{4}C + 6Br_{2}\xlongequal{高温} 4BBr_{3} + C}$
$\begin{aligned}56&&&&1004\\5.6\ \mathrm{g}&&&&x\end{aligned}$
$\dfrac{56}{1004}=\dfrac{5.6\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{1004×5.6\ \mathrm{g}}{56}=10.04\ \mathrm{g}$
答：理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量为10.04 g。
解析
【分析】
第(1)问，先明确单质是由同种元素组成的纯净物，分析反应中各物质的组成类别：反应物$\ce{B_{4}C}$含两种元素，属于化合物；$\ce{Br_{2}}$仅含溴元素，是单质；生成物$\ce{BBr_{3}}$含两种元素，属于化合物；$\ce{C}$仅含碳元素，是单质，因此除$\ce{Br_{2}}$外的单质为$\ce{C}$。再根据元素名称的偏旁判断元素类别，硼带“石”字旁，属于非金属元素。
第(2)问，按照化学方程式计算的规范步骤：①设未知量；②写出正确的化学方程式；③计算相关物质的相对分子质量；④对应已知量和未知量列比例式；⑤求解未知量；⑥作答，需注意相对分子质量计算的准确性和比例式的对应关系。
【解析】
(1) 单质是由同种元素组成的纯净物，反应$\ce{B_{4}C + 6Br_{2}\xlongequal{高温} 4BBr_{3} + C}$中，除$\ce{Br_{2}}$外的单质为$\ce{C}$；硼元素名称带“石”字旁，属于非金属元素。
(2) 解：设理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{B_{4}C + 6Br_{2}\xlongequal{高温} 4BBr_{3} + C}$
$\begin{aligned}56&&&&1004\\5.6\ \mathrm{g}&&&&x\end{aligned}$
$\dfrac{56}{1004}=\dfrac{5.6\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{1004×5.6\ \mathrm{g}}{56}=10.04\ \mathrm{g}$
答：理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量为10.04 g。
【答案】
(1) $\ce{C}$(或碳)；非金属
(2) 10.04 g
【知识点】
单质的概念，元素分类，根据化学方程式的计算
【点评】
本题考查化学基础概念和化学方程式的基本计算，难度较低，需准确掌握单质定义、元素分类方法及化学计算的规范步骤，属于学生应熟练掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7
第(1)问，先明确单质是由同种元素组成的纯净物，分析反应中各物质的组成类别：反应物$\ce{B_{4}C}$含两种元素，属于化合物；$\ce{Br_{2}}$仅含溴元素，是单质；生成物$\ce{BBr_{3}}$含两种元素，属于化合物；$\ce{C}$仅含碳元素，是单质，因此除$\ce{Br_{2}}$外的单质为$\ce{C}$。再根据元素名称的偏旁判断元素类别，硼带“石”字旁，属于非金属元素。
第(2)问，按照化学方程式计算的规范步骤：①设未知量；②写出正确的化学方程式；③计算相关物质的相对分子质量；④对应已知量和未知量列比例式；⑤求解未知量；⑥作答，需注意相对分子质量计算的准确性和比例式的对应关系。
【解析】
(1) 单质是由同种元素组成的纯净物，反应$\ce{B_{4}C + 6Br_{2}\xlongequal{高温} 4BBr_{3} + C}$中，除$\ce{Br_{2}}$外的单质为$\ce{C}$；硼元素名称带“石”字旁，属于非金属元素。
(2) 解：设理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{B_{4}C + 6Br_{2}\xlongequal{高温} 4BBr_{3} + C}$
$\begin{aligned}56&&&&1004\\5.6\ \mathrm{g}&&&&x\end{aligned}$
$\dfrac{56}{1004}=\dfrac{5.6\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{1004×5.6\ \mathrm{g}}{56}=10.04\ \mathrm{g}$
答：理论上能生成$\ce{BBr_{3}}$的质量为10.04 g。
【答案】
(1) $\ce{C}$(或碳)；非金属
(2) 10.04 g
【知识点】
单质的概念，元素分类，根据化学方程式的计算
【点评】
本题考查化学基础概念和化学方程式的基本计算，难度较低，需准确掌握单质定义、元素分类方法及化学计算的规范步骤，属于学生应熟练掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7
16. (5分)(2026福建)2026年4月,全球首台大排量混动专用、高压直喷纯氨内燃机成功点火并稳定运行,标志着我国在零碳燃料内燃机领域迈出了重要一步。
(1)纯氨内燃机工作时,液氨转化为氨气,氨气进一步分解成氮气和氢气,氢气燃烧对外做功。一定条件下,氨气($\ce{NH_{3}}$)分解的化学方程式为。
(2)纯氨内燃机工作时,产生的氮氧化物(如NO)和未燃烧的$\ce{NH_{3}}$通过催化技术转化为$\ce{H_{2}O}$和一种单质M。转化过程的微观示意图如下。
①催化剂制成蜂窝状的主要目的是。
②图中虚线方框内应填入M粒子,M粒子的示意图是。
(3)纯氨作为内燃机燃料,具有的优点是(写一点)。
(4)液氨和汽油的相关特性如下表所示。
与汽油相比,液氨作为内燃机燃料,缺点(或应克服的困难)是(写一点)。
(1)纯氨内燃机工作时,液氨转化为氨气,氨气进一步分解成氮气和氢气,氢气燃烧对外做功。一定条件下,氨气($\ce{NH_{3}}$)分解的化学方程式为。
(2)纯氨内燃机工作时,产生的氮氧化物(如NO)和未燃烧的$\ce{NH_{3}}$通过催化技术转化为$\ce{H_{2}O}$和一种单质M。转化过程的微观示意图如下。
①催化剂制成蜂窝状的主要目的是。
②图中虚线方框内应填入M粒子,M粒子的示意图是。
(3)纯氨作为内燃机燃料,具有的优点是(写一点)。
(4)液氨和汽油的相关特性如下表所示。
与汽油相比,液氨作为内燃机燃料,缺点(或应克服的困难)是(写一点)。
答案
解：
(1) $\ce{2NH_{3}\xlongequal{一定条件} N_{2} + 3H_{2}}$
(2) ① 增大反应物与催化剂的接触面积，加快反应进行，使反应更充分
② 两个相连的代表氮原子的灰色大球构成的氮分子图示（即$\ce{N_{2}}$的分子示意图）
(3) 燃烧过程零碳排放，不会产生二氧化碳，有利于减缓温室效应（合理即可）
(4) 液氨存储压力远高于汽油，对存储容器的耐压性能要求更高（或液氨自燃温度更高，更难点燃，合理即可）
(1) $\ce{2NH_{3}\xlongequal{一定条件} N_{2} + 3H_{2}}$
(2) ① 增大反应物与催化剂的接触面积，加快反应进行，使反应更充分
② 两个相连的代表氮原子的灰色大球构成的氮分子图示（即$\ce{N_{2}}$的分子示意图）
(3) 燃烧过程零碳排放，不会产生二氧化碳，有利于减缓温室效应（合理即可）
(4) 液氨存储压力远高于汽油，对存储容器的耐压性能要求更高（或液氨自燃温度更高，更难点燃，合理即可）
解析
【分析】
本题围绕纯氨内燃机的相关化学知识展开，涉及化学方程式书写、催化剂作用、微观粒子判断、燃料优缺点分析等考点。解题时需结合质量守恒定律、催化剂的性质、物质的特性等知识点，逐一分析每个小问，确保每一步推导符合化学原理。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，氨气分解生成氮气和氢气，配平后化学方程式为$\ce{2NH_{3}\xlongequal{一定条件} N_{2} + 3H_{2}}$。
(2) ①催化剂制成蜂窝状，可增大反应物与催化剂的接触面积，从而加快反应速率，使反应更充分；②根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应物为$\ce{NO}$和$\ce{NH_{3}}$，生成物为$\ce{H_{2}O}$和单质$\ce{M}$，推导可知$\ce{M}$为氮气（$\ce{N_{2}}$），其粒子示意图为两个氮原子构成的氮分子。
(3) 纯氨作为内燃机燃料的优点是燃烧过程零碳排放，不会产生二氧化碳，有利于减缓温室效应（合理即可）。
(4) 对比液氨与汽油的特性，液氨作为燃料的缺点是液氨存储压力远高于汽油，对存储容器的耐压性能要求更高（或液氨自燃温度更高，更难点燃，合理即可）。
【答案】
(1) $\ce{2NH_{3}\xlongequal{一定条件} N_{2} + 3H_{2}}$
(2) ①增大反应物与催化剂的接触面积，加快反应进行，使反应更充分；②两个相连的代表氮原子的灰色大球构成的氮分子图示（即$\ce{N_{2}}$的分子示意图）
(3) 燃烧过程零碳排放，不会产生二氧化碳，有利于减缓温室效应（合理即可）
(4) 液氨存储压力远高于汽油，对存储容器的耐压性能要求更高（或液氨自燃温度更高，更难点燃，合理即可）
【知识点】
化学方程式书写、催化剂的作用、质量守恒定律应用
【点评】
本题结合零碳燃料的实际应用，将化学基础知识与新能源领域的实际问题结合，既考查核心化学原理，又引导学生关注环保与能源发展，题目难度适中，需要学生具备知识迁移和实际分析能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕纯氨内燃机的相关化学知识展开，涉及化学方程式书写、催化剂作用、微观粒子判断、燃料优缺点分析等考点。解题时需结合质量守恒定律、催化剂的性质、物质的特性等知识点，逐一分析每个小问，确保每一步推导符合化学原理。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，氨气分解生成氮气和氢气，配平后化学方程式为$\ce{2NH_{3}\xlongequal{一定条件} N_{2} + 3H_{2}}$。
(2) ①催化剂制成蜂窝状，可增大反应物与催化剂的接触面积，从而加快反应速率，使反应更充分；②根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应物为$\ce{NO}$和$\ce{NH_{3}}$，生成物为$\ce{H_{2}O}$和单质$\ce{M}$，推导可知$\ce{M}$为氮气（$\ce{N_{2}}$），其粒子示意图为两个氮原子构成的氮分子。
(3) 纯氨作为内燃机燃料的优点是燃烧过程零碳排放，不会产生二氧化碳，有利于减缓温室效应（合理即可）。
(4) 对比液氨与汽油的特性，液氨作为燃料的缺点是液氨存储压力远高于汽油，对存储容器的耐压性能要求更高（或液氨自燃温度更高，更难点燃，合理即可）。
【答案】
(1) $\ce{2NH_{3}\xlongequal{一定条件} N_{2} + 3H_{2}}$
(2) ①增大反应物与催化剂的接触面积，加快反应进行，使反应更充分；②两个相连的代表氮原子的灰色大球构成的氮分子图示（即$\ce{N_{2}}$的分子示意图）
(3) 燃烧过程零碳排放，不会产生二氧化碳，有利于减缓温室效应（合理即可）
(4) 液氨存储压力远高于汽油，对存储容器的耐压性能要求更高（或液氨自燃温度更高，更难点燃，合理即可）
【知识点】
化学方程式书写、催化剂的作用、质量守恒定律应用
【点评】
本题结合零碳燃料的实际应用，将化学基础知识与新能源领域的实际问题结合，既考查核心化学原理，又引导学生关注环保与能源发展，题目难度适中，需要学生具备知识迁移和实际分析能力。
【难度系数】
0.5
