登录
例 配平下列化学方程式：
$ Fe_2O_3 + CO \xlongequal{\Delta} Fe_3O_4 + CO_2 $
分析：从哪种元素入手配平化学方程式是关键,如果选择氧元素,就显得难一些。因为反应物和生成物四种物质中都有氧元素,变数太多。选择碳元素,两边的碳原子数相等,无配平的问题。再看铁元素,铁元素在反应物和生成物里各自只有一种,容易配平,反应物里有 2 个铁原子,生成物里有 3 个铁原子,可以用最小公倍数法配平。2 与 3 的最小公倍数为 6,在反应物 $ Fe_2O_3 $ 前配 3,生成物 $ Fe_3O_4 $ 前配 2,然后再配平碳元素和氧元素。
$ Fe_2O_3 + CO \xlongequal{\Delta} Fe_3O_4 + CO_2 $
分析：从哪种元素入手配平化学方程式是关键,如果选择氧元素,就显得难一些。因为反应物和生成物四种物质中都有氧元素,变数太多。选择碳元素,两边的碳原子数相等,无配平的问题。再看铁元素,铁元素在反应物和生成物里各自只有一种,容易配平,反应物里有 2 个铁原子,生成物里有 3 个铁原子,可以用最小公倍数法配平。2 与 3 的最小公倍数为 6,在反应物 $ Fe_2O_3 $ 前配 3,生成物 $ Fe_3O_4 $ 前配 2,然后再配平碳元素和氧元素。
答案
1. 配平铁元素：反应物Fe₂O₃含2个Fe，生成物Fe₃O₄含3个Fe，最小公倍数为6。在Fe₂O₃前配3（3×2=6个Fe），Fe₃O₄前配2（2×3=6个Fe），得：$3Fe₂O₃ + CO \xlongequal{\Delta} 2Fe₃O₄ + CO₂$。
2. 配平碳元素：CO和CO₂中C原子数均为1，设CO和CO₂系数为x，得：$3Fe₂O₃ + xCO \xlongequal{\Delta} 2Fe₃O₄ + xCO₂$。
3. 配平氧元素：左边O原子总数=3×3 + x=9 + x，右边O原子总数=2×4 + 2x=8 + 2x。由9 + x=8 + 2x，解得x=1。
4. 配平结果：$3Fe₂O₃ + CO \xlongequal{\Delta} 2Fe₃O₄ + CO₂$。
2. 配平碳元素：CO和CO₂中C原子数均为1，设CO和CO₂系数为x，得：$3Fe₂O₃ + xCO \xlongequal{\Delta} 2Fe₃O₄ + xCO₂$。
3. 配平氧元素：左边O原子总数=3×3 + x=9 + x，右边O原子总数=2×4 + 2x=8 + 2x。由9 + x=8 + 2x，解得x=1。
4. 配平结果：$3Fe₂O₃ + CO \xlongequal{\Delta} 2Fe₃O₄ + CO₂$。
1. 书写化学方程式时需要配平,所谓配平是指( )
A.等号两边物质的种类和数目相等
B.等号两边各种元素的种类和数目相等
C.等号两边各种物质的分子总数相等
D.等号两边各种原子的种类和数目相等
A.等号两边物质的种类和数目相等
B.等号两边各种元素的种类和数目相等
C.等号两边各种物质的分子总数相等
D.等号两边各种原子的种类和数目相等
答案
D
解析
配平化学方程式的依据是质量守恒定律，即化学反应前后原子的种类和数目不变。选项A中“物质的种类”在化学反应前后会发生改变；选项B中“元素的数目”表述错误，元素只讲种类不讲数目；选项C中“分子总数相等”不是配平的目的，配平与分子总数无关。所以正确的是D选项，即等号两边各种原子的种类和数目相等。
2. 碳酸氢铵 $ (NH_4HCO_3) $ 是一种常见氮肥,极不稳定,常温下就会分解生成水、二氧化碳和一种有刺激性气味的气体,该气体可能是( )
A.$ N_2 $
B.$ SO_2 $
C.$ CO $
D.$ NH_3 $
A.$ N_2 $
B.$ SO_2 $
C.$ CO $
D.$ NH_3 $
答案
D
解析
根据题意，碳酸氢铵分解生成水、二氧化碳和一种有刺激性气味的气体。
质量守恒定律（反应前后元素种类不变）可知，生成物中的元素为$C$、$H$、$O$、$N$，$N_2$无刺激性气味，
$SO_2$含有硫元素（反应物中不含硫元素，不符合质量守恒定律），$CO$无刺激性气味，
只有$NH_3$含有氮、氢元素，且具有刺激性气味，符合题意。
质量守恒定律（反应前后元素种类不变）可知，生成物中的元素为$C$、$H$、$O$、$N$，$N_2$无刺激性气味，
$SO_2$含有硫元素（反应物中不含硫元素，不符合质量守恒定律），$CO$无刺激性气味，
只有$NH_3$含有氮、氢元素，且具有刺激性气味，符合题意。
3. 某反应的化学方程式为 $ aC_2H_6 + bO_2 \xlongequal{点燃} mCO_2 + nH_2O $,各化学计量数之间的关系正确的是( )
A.$ 2m = a $
B.$ 3a = 2n $
C.$ 2b = n + 2m $
D.$ 2b = m + n $
A.$ 2m = a $
B.$ 3a = 2n $
C.$ 2b = n + 2m $
D.$ 2b = m + n $
答案
C
解析
根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。
C原子：$2a = m$；
H原子：$6a = 2n$，化简得$3a = n$；
O原子：$2b = 2m + n$。
对比选项，$3a = n$可变形为$3a = 2n$不成立；$2b = 2m + n$即$2b = n + 2m$，C正确。
C原子：$2a = m$；
H原子：$6a = 2n$，化简得$3a = n$；
O原子：$2b = 2m + n$。
对比选项，$3a = n$可变形为$3a = 2n$不成立；$2b = 2m + n$即$2b = n + 2m$，C正确。
4. 配平下列化学方程式：
(1) 铁在氧气中燃烧
$ Fe + O_2 \xlongequal{点燃} Fe_3O_4 $
(2) 氧化汞受热分解
$ HgO \xlongequal{\Delta} Hg + O_2 $
(3) 碱式碳酸铜加热分解
$ Cu_2(OH)_2CO_3 \xlongequal{\Delta} CuO + CO_2 + H_2O $
(1) 铁在氧气中燃烧
$ Fe + O_2 \xlongequal{点燃} Fe_3O_4 $
(2) 氧化汞受热分解
$ HgO \xlongequal{\Delta} Hg + O_2 $
(3) 碱式碳酸铜加热分解
$ Cu_2(OH)_2CO_3 \xlongequal{\Delta} CuO + CO_2 + H_2O $
答案
(1) $3Fe + 2O_2 \xlongequal{点燃} Fe_3O_4$
(2) $2HgO \xlongequal{\Delta} 2Hg + O_2\uparrow$
(3) $Cu_2(OH)_2CO_3 \xlongequal{\Delta} 2CuO + CO_2\uparrow + H_2O$
(2) $2HgO \xlongequal{\Delta} 2Hg + O_2\uparrow$
(3) $Cu_2(OH)_2CO_3 \xlongequal{\Delta} 2CuO + CO_2\uparrow + H_2O$
5. (2024·福建中考节选) 氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。18 世纪,科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”,之后将其命名为氢气。
(1) 发现氢气后,人们一直追求将氢气作为一种绿色能源,其理由是________。
(2) 1969 年,科学家利用催化剂 $ TiO_2 $ 实现光分解水制氢气。该反应的化学方程式为________。
(3) 2023 年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程如图所示。
液氨 $\xrightarrow{Ⅰ}$ 氨气 $\xrightarrow[410℃]{铁基催化剂}$ 氮气、氢气、残余氨气 $\xrightarrow{Ⅲ}$ 氢气
步骤Ⅱ的反应属于________(填基本反应类型)；步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(1) 发现氢气后,人们一直追求将氢气作为一种绿色能源,其理由是________。
(2) 1969 年,科学家利用催化剂 $ TiO_2 $ 实现光分解水制氢气。该反应的化学方程式为________。
(3) 2023 年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程如图所示。
液氨 $\xrightarrow{Ⅰ}$ 氨气 $\xrightarrow[410℃]{铁基催化剂}$ 氮气、氢气、残余氨气 $\xrightarrow{Ⅲ}$ 氢气
步骤Ⅱ的反应属于________(填基本反应类型)；步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过,该过程属于________(填“物理”或“化学”)变化。
答案
(1)氢气燃烧产物是水，无污染
(2)$2H_{2}O\frac{\underline{\mathrm{TiO}_2\mathrm{、光}}}{}2H_{2}\uparrow+O_{2}\uparrow$
(3)分解反应；物理
(2)$2H_{2}O\frac{\underline{\mathrm{TiO}_2\mathrm{、光}}}{}2H_{2}\uparrow+O_{2}\uparrow$
(3)分解反应；物理
