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对点练3 化学变化前后，一定不变的是 （
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤物质种类 ⑥元素种类 ⑦反应前后总质量
A.①②⑥⑦
B.①②④⑥
C.③④⑤⑥⑦
D.①②③④⑤⑥
A
）①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤物质种类 ⑥元素种类 ⑦反应前后总质量
A.①②⑥⑦
B.①②④⑥
C.③④⑤⑥⑦
D.①②③④⑤⑥
答案
A
解析
【分析】
本题考查化学变化中的守恒量，解题思路是：结合化学变化的微观本质（分子分裂为原子，原子重新组合成新分子）和质量守恒定律，逐一判断各量在化学变化中是否一定不变，再对应选项选出答案。
【解析】
根据化学变化的微观本质和质量守恒定律分析各量：
1. 原子种类：化学变化中原子仅重新组合，种类不变，①正确；
2. 原子数目：原子重新组合时数目不变，②正确；
3. 分子种类：化学变化生成新物质，分子种类一定改变，③错误；
4. 分子数目：反应前后分子数目可能改变也可能不变，不是一定不变，④错误；
5. 物质种类：化学变化有新物质生成，物质种类一定改变，⑤错误；
6. 元素种类：原子种类不变，元素是同类原子的总称，故元素种类不变，⑥正确；
7. 反应前后总质量：符合质量守恒定律，总质量不变，⑦正确。
综上，一定不变的是①②⑥⑦，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学变化的微观本质
【点评】
本题为化学基础题，需明确化学变化中“一定不变”“一定改变”“可能不变”的量，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】
0.8
本题考查化学变化中的守恒量，解题思路是：结合化学变化的微观本质（分子分裂为原子，原子重新组合成新分子）和质量守恒定律，逐一判断各量在化学变化中是否一定不变，再对应选项选出答案。
【解析】
根据化学变化的微观本质和质量守恒定律分析各量：
1. 原子种类：化学变化中原子仅重新组合，种类不变，①正确；
2. 原子数目：原子重新组合时数目不变，②正确；
3. 分子种类：化学变化生成新物质，分子种类一定改变，③错误；
4. 分子数目：反应前后分子数目可能改变也可能不变，不是一定不变，④错误；
5. 物质种类：化学变化有新物质生成，物质种类一定改变，⑤错误；
6. 元素种类：原子种类不变，元素是同类原子的总称，故元素种类不变，⑥正确；
7. 反应前后总质量：符合质量守恒定律，总质量不变，⑦正确。
综上，一定不变的是①②⑥⑦，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学变化的微观本质
【点评】
本题为化学基础题，需明确化学变化中“一定不变”“一定改变”“可能不变”的量，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】
0.8
对点练4 中国科学院首创室温制氢方案，其反应原理如图所示。下列说法错误的是 （
A.反应前后分子的数目不变
B.反应前后原子的种类和数目都不变
C.该反应前后氢元素的化合价降低
D.该反应过程中催化剂的质量和性质不变
D
）A.反应前后分子的数目不变
B.反应前后原子的种类和数目都不变
C.该反应前后氢元素的化合价降低
D.该反应过程中催化剂的质量和性质不变
答案
D
解析
【分析】首先根据微观粒子模型确定反应物和生成物的化学式，写出反应的化学方程式；再结合质量守恒定律、化合价变化规律、催化剂的性质，逐一分析各选项，找出错误的说法。
【解析】由微观示意图可知，反应的化学方程式为：$\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{催化剂} H_{2} + CO_{2}}$。
选项A：反应前分子总数为2（1个CO分子和1个$\ce{H_{2}O}$分子），反应后分子总数也为2（1个$\ce{H_{2}}$分子和1个$\ce{CO_{2}}$分子），反应前后分子数目不变，该说法正确。
选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，该说法正确。
选项C：反应前$\ce{H_{2}O}$中氢元素化合价为+1价，反应后$\ce{H_{2}}$中氢元素化合价为0价，氢元素化合价降低，该说法正确。
选项D：催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不变，并非所有性质（物理性质可能改变），该说法错误。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化合价、催化剂性质
【点评】本题通过微观反应示意图考查化学反应的核心规律，需准确分析反应的分子构成，结合基本概念判断选项，易错点是催化剂的性质描述，需明确是化学性质不变而非全部性质。
【难度系数】0.5
【解析】由微观示意图可知，反应的化学方程式为：$\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{催化剂} H_{2} + CO_{2}}$。
选项A：反应前分子总数为2（1个CO分子和1个$\ce{H_{2}O}$分子），反应后分子总数也为2（1个$\ce{H_{2}}$分子和1个$\ce{CO_{2}}$分子），反应前后分子数目不变，该说法正确。
选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，该说法正确。
选项C：反应前$\ce{H_{2}O}$中氢元素化合价为+1价，反应后$\ce{H_{2}}$中氢元素化合价为0价，氢元素化合价降低，该说法正确。
选项D：催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不变，并非所有性质（物理性质可能改变），该说法错误。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化合价、催化剂性质
【点评】本题通过微观反应示意图考查化学反应的核心规律，需准确分析反应的分子构成，结合基本概念判断选项，易错点是催化剂的性质描述，需明确是化学性质不变而非全部性质。
【难度系数】0.5
1. 某化合物受热分解只生成$\ce{NH_{3}}$、$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，对该物质的描述正确的是（
A.一定含有碳、氢、氮元素，可能含有氧元素
B.一定含有碳、氢元素，可能含有氧、氮元素
C.一定含有碳、氢、氧元素，可能含有氮元素
D.一定含有碳、氢、氮、氧四种元素
D
）A.一定含有碳、氢、氮元素，可能含有氧元素
B.一定含有碳、氢元素，可能含有氧、氮元素
C.一定含有碳、氢、氧元素，可能含有氮元素
D.一定含有碳、氢、氮、氧四种元素
答案
1. D
解析
【分析】要判断该化合物的元素组成，需依据质量守恒定律：化学反应前后元素种类不变。该反应为分解反应，反应物仅为该化合物，生成物是$\ce{NH_{3}}$、$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，因此化合物的元素种类等于三种生成物中所有元素的总和，据此分析选项即可。
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。生成物$\ce{NH_{3}}$含氮（$\ce{N}$）、氢（$\ce{H}$）元素，$\ce{CO_{2}}$含碳（$\ce{C}$）、氧（$\ce{O}$）元素，$\ce{H_{2}O}$含氢（$\ce{H}$）、氧（$\ce{O}$）元素，三种生成物共含有$\ce{C}$、$\ce{H}$、$\ce{O}$、$\ce{N}$四种元素。由于分解反应的反应物只有该化合物，所以该化合物一定含有这四种元素，因此选项D正确。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、物质元素组成推断
【点评】本题利用质量守恒定律的元素守恒进行判断，属于化学基础题，是学生需掌握的核心知识点，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。生成物$\ce{NH_{3}}$含氮（$\ce{N}$）、氢（$\ce{H}$）元素，$\ce{CO_{2}}$含碳（$\ce{C}$）、氧（$\ce{O}$）元素，$\ce{H_{2}O}$含氢（$\ce{H}$）、氧（$\ce{O}$）元素，三种生成物共含有$\ce{C}$、$\ce{H}$、$\ce{O}$、$\ce{N}$四种元素。由于分解反应的反应物只有该化合物，所以该化合物一定含有这四种元素，因此选项D正确。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、物质元素组成推断
【点评】本题利用质量守恒定律的元素守恒进行判断，属于化学基础题，是学生需掌握的核心知识点，难度较低。
【难度系数】0.8
2. 建立模型是学习科学的重要方法，在理解化学反应的本质时往往引入模型，如图是某反应的微观模型，下列有关该模型的说法中，正确的是 （
A.反应前后分子数目不变
B.反应前后碳元素的化合价降低
C.反应前后原子质量发生改变
D.●●是保持氧气化学性质的最小粒子
● 氧原子
● 碳原子
D
）A.反应前后分子数目不变
B.反应前后碳元素的化合价降低
C.反应前后原子质量发生改变
D.●●是保持氧气化学性质的最小粒子
● 氧原子
● 碳原子
答案
2. D
解析
【分析】首先根据微观模型确定粒子种类：灰球为碳原子，黑球为氧原子，由此得出反应的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}=2CO_{2}}$。再逐一分析选项：A选项需对比反应前后分子数目；B选项需计算碳元素在反应前后的化合价；C选项依据化学反应中原子的性质判断；D选项明确分子是保持物质化学性质的最小粒子，结合氧气的构成分析。
【解析】根据微观模型可知，反应为一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}=2CO_{2}}$。
A选项：反应前分子总数为$2+1=3$，反应后分子总数为$2$，分子数目改变，A错误；
B选项：$\ce{CO}$中碳元素化合价为$+2$价，$\ce{CO_{2}}$中碳元素化合价为$+4$价，反应前后碳元素化合价升高，B错误；
C选项：化学反应的本质是原子重新组合，反应前后原子的质量、种类、数目均不变，C错误；
D选项：氧气由氧分子（模型中$\boldsymbol{●●}$）构成，分子是保持物质化学性质的最小粒子，因此保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子，D正确。
【答案】D
【知识点】化学反应微观模型、化合价、分子的性质
【点评】本题通过微观模型考查化学反应的核心知识，需准确识别粒子构成，掌握化合价变化、化学反应本质、分子的概念等基础内容，是典型的基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】根据微观模型可知，反应为一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}=2CO_{2}}$。
A选项：反应前分子总数为$2+1=3$，反应后分子总数为$2$，分子数目改变，A错误；
B选项：$\ce{CO}$中碳元素化合价为$+2$价，$\ce{CO_{2}}$中碳元素化合价为$+4$价，反应前后碳元素化合价升高，B错误；
C选项：化学反应的本质是原子重新组合，反应前后原子的质量、种类、数目均不变，C错误；
D选项：氧气由氧分子（模型中$\boldsymbol{●●}$）构成，分子是保持物质化学性质的最小粒子，因此保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子，D正确。
【答案】D
【知识点】化学反应微观模型、化合价、分子的性质
【点评】本题通过微观模型考查化学反应的核心知识，需准确识别粒子构成，掌握化合价变化、化学反应本质、分子的概念等基础内容，是典型的基础题型。
【难度系数】0.5
3. 某小组同学通过铜与氧气反应验证质量守恒定律(图1所示)，反应时发现锥形瓶中部分固体变为黑色，实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图2相符的是 (
A.铜粉的质量
B.氮气的质量
C.氧元素的质量
D.固态物质的质量
A
)A.铜粉的质量
B.氮气的质量
C.氧元素的质量
D.固态物质的质量
答案
3. A
解析
【分析】首先明确实验为铜与氧气在密闭装置中加热发生反应，反应方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$。需对比各选项物质的质量变化趋势与图2（质量随时间先减小后不变）是否一致，逐一分析：铜粉作为反应物会被消耗，氮气不参与反应，密闭体系中氧元素总质量不变，固态物质因结合氧元素质量会增加，据此判断。
【解析】对各选项分析如下：
A. 铜粉是反应的反应物，反应过程中不断被消耗，质量随时间逐渐减小；当铜完全反应后，质量不再变化，与图2的变化趋势相符。
B. 氮气在该反应中不参与反应，装置密闭，氮气的质量始终保持不变，不符合图2的变化。
C. 反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，氧元素的总质量不会改变，不符合图2的变化。
D. 固态物质为铜和氧化铜，铜反应生成氧化铜时，结合了氧气中的氧元素，固态物质的质量会增加，不符合图2的下降趋势。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、铜与氧气的反应
【点评】本题结合实验图像考查质量守恒定律的应用，需明确反应中各物质的变化规律，分析图像趋势与选项的匹配性，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】对各选项分析如下：
A. 铜粉是反应的反应物，反应过程中不断被消耗，质量随时间逐渐减小；当铜完全反应后，质量不再变化，与图2的变化趋势相符。
B. 氮气在该反应中不参与反应，装置密闭，氮气的质量始终保持不变，不符合图2的变化。
C. 反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，氧元素的总质量不会改变，不符合图2的变化。
D. 固态物质为铜和氧化铜，铜反应生成氧化铜时，结合了氧气中的氧元素，固态物质的质量会增加，不符合图2的下降趋势。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、铜与氧气的反应
【点评】本题结合实验图像考查质量守恒定律的应用，需明确反应中各物质的变化规律，分析图像趋势与选项的匹配性，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
4. 请用相关知识回答问题。
(1)纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量
(2)15.8 g高锰酸钾中含有氧元素的质量为6.4 g，则加热15.8 g高锰酸钾至完全分解，理论上可以得到氧气的质量
(1)纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量
小
（填“大”或“小”）。(2)15.8 g高锰酸钾中含有氧元素的质量为6.4 g，则加热15.8 g高锰酸钾至完全分解，理论上可以得到氧气的质量
小于
（填“大于”“等于”或“小于”）6.4 g。答案
4. (1) 小
(2) 小于
(2) 小于
解析
【分析】
第(1)题：纸在空气中燃烧时，纸中的可燃物与氧气反应生成二氧化碳、水蒸气等气态物质，这些气态物质逸散到空气中，根据质量守恒定律，反应前后总质量不变，因此剩余灰烬质量比纸小。第(2)题：高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾中的氧元素一部分转化为氧气，另一部分留在锰酸钾和二氧化锰中，因此生成氧气的质量小于高锰酸钾中氧元素的总质量，结合题目数据可判断结果。
【解析】
(1) 纸燃烧是纸与空气中的氧气发生化学反应，生成二氧化碳、水蒸气等气态产物，这些气态产物扩散到空气中，导致剩余灰烬的质量比原纸的质量小，故填“小”。
(2) 高锰酸钾受热分解的化学方程式为：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$。根据质量守恒定律，高锰酸钾中的氧元素会分布在生成的锰酸钾、二氧化锰和氧气三种物质中，因此完全分解后得到氧气的质量小于高锰酸钾中氧元素的总质量（题目中为6.4g），故填“小于”。
【答案】
(1) 小；(2) 小于
【知识点】
质量守恒定律；化学变化中的元素分布
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，结合具体反应分析物质质量变化和元素去向，属于化学基础知识点的考查，难度适中，学生易掌握。
【难度系数】
0.6
第(1)题：纸在空气中燃烧时，纸中的可燃物与氧气反应生成二氧化碳、水蒸气等气态物质，这些气态物质逸散到空气中，根据质量守恒定律，反应前后总质量不变，因此剩余灰烬质量比纸小。第(2)题：高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，高锰酸钾中的氧元素一部分转化为氧气，另一部分留在锰酸钾和二氧化锰中，因此生成氧气的质量小于高锰酸钾中氧元素的总质量，结合题目数据可判断结果。
【解析】
(1) 纸燃烧是纸与空气中的氧气发生化学反应，生成二氧化碳、水蒸气等气态产物，这些气态产物扩散到空气中，导致剩余灰烬的质量比原纸的质量小，故填“小”。
(2) 高锰酸钾受热分解的化学方程式为：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$。根据质量守恒定律，高锰酸钾中的氧元素会分布在生成的锰酸钾、二氧化锰和氧气三种物质中，因此完全分解后得到氧气的质量小于高锰酸钾中氧元素的总质量（题目中为6.4g），故填“小于”。
【答案】
(1) 小；(2) 小于
【知识点】
质量守恒定律；化学变化中的元素分布
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，结合具体反应分析物质质量变化和元素去向，属于化学基础知识点的考查，难度适中，学生易掌握。
【难度系数】
0.6
