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[典例5] 密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后有关数据如下。
| 物质 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 反应前的质量/g |
| 8 | 2 | 9 |
| 反应后的质量/g | 待测 | 26 | 2 | 7 |
下列有关此反应的说法正确的是()。
A.表中待测数值是16
B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂
D.反应中甲与丁变化的质量之比为$8:1$
解析:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则$30+8+2+9=$待测$+26+2+7$,则推出表中待测数值是14,故A选项错误;该反应中,甲、丁是反应物,乙是生成物,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则乙一定是由不同种元素组成的纯净物,一定是化合物,故B选项错误;化学反应前后丙的质量不变,丙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,故C选项错误;反应中甲与丁变化的质量之比是$(30\ \mathrm{g}-14\ \mathrm{g}):(9\ \mathrm{g}-7\ \mathrm{g})=8:1$,故D选项正确。
答案:D
| 物质 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 反应前的质量/g |
| 8 | 2 | 9 || 反应后的质量/g | 待测 | 26 | 2 | 7 |
下列有关此反应的说法正确的是()。
A.表中待测数值是16
B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂
D.反应中甲与丁变化的质量之比为$8:1$
解析:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则$30+8+2+9=$待测$+26+2+7$,则推出表中待测数值是14,故A选项错误;该反应中,甲、丁是反应物,乙是生成物,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则乙一定是由不同种元素组成的纯净物,一定是化合物,故B选项错误;化学反应前后丙的质量不变,丙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,故C选项错误;反应中甲与丁变化的质量之比是$(30\ \mathrm{g}-14\ \mathrm{g}):(9\ \mathrm{g}-7\ \mathrm{g})=8:1$,故D选项正确。
答案:D
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，首先利用质量守恒定律计算出待测的数值，再根据反应前后各物质质量的变化判断反应物、生成物，接着结合催化剂的特点、物质类别的判断方法，逐一分析选项即可。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，因此反应前总质量为：$30\ \mathrm{g} + 8\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} + 9\ \mathrm{g} = 49\ \mathrm{g}$，反应后总质量为：待测$ + 26\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} + 7\ \mathrm{g} = $待测$ + 35\ \mathrm{g}$，则待测$ = 49\ \mathrm{g} - 35\ \mathrm{g} = 14\ \mathrm{g}$，故A选项错误。
反应中，甲的质量减少了$30\ \mathrm{g} - 14\ \mathrm{g} = 16\ \mathrm{g}$，丁的质量减少了$9\ \mathrm{g} - 7\ \mathrm{g} = 2\ \mathrm{g}$，说明甲、丁是反应物；乙的质量增加了$26\ \mathrm{g} - 8\ \mathrm{g} = 18\ \mathrm{g}$，说明乙是生成物；丙的质量反应前后不变（仍为$2\ \mathrm{g}$），则丙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质。
B选项：该反应是甲和丁反应生成乙，乙是由不同元素组成的纯净物，属于化合物，不是单质，故B错误。
C选项：丙的质量不变，可能是催化剂，也可能是杂质，故C错误。
D选项：反应中甲与丁变化的质量之比为$16\ \mathrm{g}:2\ \mathrm{g} = 8:1$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、催化剂的判断、单质与化合物的区分
【点评】
本题主要考查质量守恒定律的应用，需熟练掌握反应前后质量变化与反应物、生成物的关系，同时明确催化剂的特点（质量不变但不一定是催化剂），以及化合物、单质的判断依据，整体难度适中，是化学基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先利用质量守恒定律计算出待测的数值，再根据反应前后各物质质量的变化判断反应物、生成物，接着结合催化剂的特点、物质类别的判断方法，逐一分析选项即可。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，因此反应前总质量为：$30\ \mathrm{g} + 8\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} + 9\ \mathrm{g} = 49\ \mathrm{g}$，反应后总质量为：待测$ + 26\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} + 7\ \mathrm{g} = $待测$ + 35\ \mathrm{g}$，则待测$ = 49\ \mathrm{g} - 35\ \mathrm{g} = 14\ \mathrm{g}$，故A选项错误。
反应中，甲的质量减少了$30\ \mathrm{g} - 14\ \mathrm{g} = 16\ \mathrm{g}$，丁的质量减少了$9\ \mathrm{g} - 7\ \mathrm{g} = 2\ \mathrm{g}$，说明甲、丁是反应物；乙的质量增加了$26\ \mathrm{g} - 8\ \mathrm{g} = 18\ \mathrm{g}$，说明乙是生成物；丙的质量反应前后不变（仍为$2\ \mathrm{g}$），则丙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质。
B选项：该反应是甲和丁反应生成乙，乙是由不同元素组成的纯净物，属于化合物，不是单质，故B错误。
C选项：丙的质量不变，可能是催化剂，也可能是杂质，故C错误。
D选项：反应中甲与丁变化的质量之比为$16\ \mathrm{g}:2\ \mathrm{g} = 8:1$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、催化剂的判断、单质与化合物的区分
【点评】
本题主要考查质量守恒定律的应用，需熟练掌握反应前后质量变化与反应物、生成物的关系，同时明确催化剂的特点（质量不变但不一定是催化剂），以及化合物、单质的判断依据，整体难度适中，是化学基础题型。
【难度系数】
0.6
1.化学方程式可表明()。
①反应物和生成物各是什么
②化学反应符合质量守恒定律
③反应物和生成物之间的质量比
④反应物和生成物之间分子(或原子)数的关系
A.①②
B.①③
C.③④
D.①②③④
①反应物和生成物各是什么
②化学反应符合质量守恒定律
③反应物和生成物之间的质量比
④反应物和生成物之间分子(或原子)数的关系
A.①②
B.①③
C.③④
D.①②③④
答案
D
解析
【分析】
本题考查化学方程式的意义，需逐一分析每个说法是否符合化学方程式的含义。化学方程式能明确反应物、生成物，配平后体现质量守恒，还能计算质量比和粒子个数比，据此判断各说法的正确性。
【解析】
化学方程式的意义如下：①可明确表示反应物和生成物的种类，故①正确；②配平后的化学方程式，反应前后原子的种类、数目、质量均不变，体现了质量守恒定律，故②正确；③通过各物质的相对分子质量（或相对原子质量）乘以化学计量数，可计算出反应物和生成物的质量比，故③正确；④化学计量数之比等于反应物和生成物之间分子（或原子）的个数比，故④正确。因此四个说法均正确，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
化学方程式的意义、质量守恒定律
【点评】
本题为基础题，直接考查化学方程式的核心意义，需准确掌握化学方程式所包含的各类信息，难度较低。
【难度系数】
0.6
本题考查化学方程式的意义，需逐一分析每个说法是否符合化学方程式的含义。化学方程式能明确反应物、生成物，配平后体现质量守恒，还能计算质量比和粒子个数比，据此判断各说法的正确性。
【解析】
化学方程式的意义如下：①可明确表示反应物和生成物的种类，故①正确；②配平后的化学方程式，反应前后原子的种类、数目、质量均不变，体现了质量守恒定律，故②正确；③通过各物质的相对分子质量（或相对原子质量）乘以化学计量数，可计算出反应物和生成物的质量比，故③正确；④化学计量数之比等于反应物和生成物之间分子（或原子）的个数比，故④正确。因此四个说法均正确，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
化学方程式的意义、质量守恒定律
【点评】
本题为基础题，直接考查化学方程式的核心意义，需准确掌握化学方程式所包含的各类信息，难度较低。
【难度系数】
0.6
2. 下列关于 $2CO + O_2 \stackrel{点燃}{=\!=\!=} 2CO_2$ 的理解不正确的是()。
A.该反应的微观过程可以表示为
B.表示一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
C.5 g一氧化碳与4 g氧气反应可生成9 g二氧化碳
D.参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1:2
A.该反应的微观过程可以表示为
B.表示一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
C.5 g一氧化碳与4 g氧气反应可生成9 g二氧化碳
D.参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1:2
答案
C
解析
【分析】要判断关于化学方程式$2CO + O_2 \stackrel{点燃}{=\!=\!=} 2CO_2$的理解是否正确，需逐一分析各选项：A选项结合微观示意图，确认反应前后粒子变化是否符合反应本质；B选项对应化学方程式的宏观读法；C选项需通过化学方程式计算物质间的质量比，判断反应时的质量关系；D选项对应化学计量数代表的分子个数比。
【解析】
1. 选项A：微观示意图中，反应物为2个CO分子（1个碳原子+1个氧原子）和1个$O_2$分子，生成物为2个$CO_2$分子（1个碳原子+2个氧原子），与反应的微观过程一致，故A正确。
2. 选项B：该化学方程式的宏观意义是一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，故B正确。
3. 选项C：根据化学方程式，各物质质量比为$m(CO):m(O_2):m(CO_2)=(2×28):32:(2×44)=56:32:88=7:4:11$。即7份质量的CO与4份质量的$O_2$反应生成11份质量的$CO_2$，因此5g CO需消耗约2.86g $O_2$，5g CO与4g $O_2$反应时$O_2$过量，生成$CO_2$质量约为7.86g，并非9g，故C错误。
4. 选项D：化学方程式中，参加反应的$O_2$化学计量数为1，生成的$CO_2$化学计量数为2，分子个数比为1:2，故D正确。
【答案】C
【知识点】化学方程式的意义、质量守恒定律、微观示意图
【点评】本题考查化学方程式的多重意义，需区分宏观、微观、质量层面的含义，计算质量比时要注意化学计量数与相对分子质量的乘积，避免混淆粒子个数比和质量比。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 选项A：微观示意图中，反应物为2个CO分子（1个碳原子+1个氧原子）和1个$O_2$分子，生成物为2个$CO_2$分子（1个碳原子+2个氧原子），与反应的微观过程一致，故A正确。
2. 选项B：该化学方程式的宏观意义是一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，故B正确。
3. 选项C：根据化学方程式，各物质质量比为$m(CO):m(O_2):m(CO_2)=(2×28):32:(2×44)=56:32:88=7:4:11$。即7份质量的CO与4份质量的$O_2$反应生成11份质量的$CO_2$，因此5g CO需消耗约2.86g $O_2$，5g CO与4g $O_2$反应时$O_2$过量，生成$CO_2$质量约为7.86g，并非9g，故C错误。
4. 选项D：化学方程式中，参加反应的$O_2$化学计量数为1，生成的$CO_2$化学计量数为2，分子个数比为1:2，故D正确。
【答案】C
【知识点】化学方程式的意义、质量守恒定律、微观示意图
【点评】本题考查化学方程式的多重意义，需区分宏观、微观、质量层面的含义，计算质量比时要注意化学计量数与相对分子质量的乘积，避免混淆粒子个数比和质量比。
【难度系数】0.6
3.某纯净物X在空气中完全燃烧的化学方程式为$\ce{X + 3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2} + 3H_{2}O}$，则X的化学式为（）。
A.$\ce{C_{2}H_{2}}$
B.$\ce{C_{2}H_{4}}$
C.$\ce{C_{2}H_{4}O}$
D.$\ce{C_{2}H_{5}OH}$
A.$\ce{C_{2}H_{2}}$
B.$\ce{C_{2}H_{4}}$
C.$\ce{C_{2}H_{4}O}$
D.$\ce{C_{2}H_{5}OH}$
答案
D
解析
【分析】本题可根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，通过计算生成物中各原子的总数，减去反应物中已知的$\ce{O_{2}}$所含的原子数，即可推导出X的化学式。
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变：
生成物$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O}$中，C原子总数为2，H原子总数为$3×2=6$，O原子总数为$2×2 + 3×1=7$；
反应物中$\ce{3O_{2}}$含有的O原子总数为$3×2=6$，C、H原子全部来自X；
因此X中含有的原子为：C：2个，H：6个，O：$7-6=1$个，即X的化学式为$\ce{C_{2}H_{6}O}$（也可写成$\ce{C_{2}H_{5}OH}$），对应选项D。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学式推导
【点评】本题是质量守恒定律的基础应用题，核心利用原子守恒确定物质化学式，属于化学基础题型，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变：
生成物$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O}$中，C原子总数为2，H原子总数为$3×2=6$，O原子总数为$2×2 + 3×1=7$；
反应物中$\ce{3O_{2}}$含有的O原子总数为$3×2=6$，C、H原子全部来自X；
因此X中含有的原子为：C：2个，H：6个，O：$7-6=1$个，即X的化学式为$\ce{C_{2}H_{6}O}$（也可写成$\ce{C_{2}H_{5}OH}$），对应选项D。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学式推导
【点评】本题是质量守恒定律的基础应用题，核心利用原子守恒确定物质化学式，属于化学基础题型，难度较低。
【难度系数】0.8
4. 在宏观、微观和符号之间建立联系，是化学学科的特点。如图是某化学反应的微观过程示意图（“○”表示A原子，“●”表示B原子）。下列说法不正确的是（）。
A.参加反应的甲、乙两物质的粒子个数比为3：2
B.该反应属于化合反应
C.从宏观角度看，物质丙属于混合物
D.化学反应前后原子的种类、数目均不变
A.参加反应的甲、乙两物质的粒子个数比为3：2
B.该反应属于化合反应
C.从宏观角度看，物质丙属于混合物
D.化学反应前后原子的种类、数目均不变
答案
A
解析
【分析】
要解决本题，需先根据微观示意图明确各物质的粒子构成，再结合质量守恒定律区分“反应前总粒子数”和“参加反应的粒子数”，逐一判断选项：
1. 确定粒子构成：甲是B原子构成的双原子分子（B₂），乙是A原子构成的双原子分子（A₂），丙包含生成物AB分子和未反应的B₂分子；
2. 计算参加反应的粒子数：反应前甲有3个B₂，反应后剩余1个B₂，故参加反应的甲粒子数为3-1=2；反应前乙有2个A₂，反应后无剩余，故参加反应的乙粒子数为2；
3. 结合化学概念判断各选项正误。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：参加反应的甲粒子数为2，乙粒子数为2，个数比为2:2=1:1，并非3:2，该说法错误；
选项B：反应是甲和乙两种物质生成AB一种物质，符合“多变一”的化合反应特征，说法正确；
选项C：丙中含有AB分子和未反应的B₂分子，由不同种分子构成，属于混合物，说法正确；
选项D：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，说法正确。
综上，不正确的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
微观示意图、化合反应、物质分类、质量守恒定律
【点评】
本题通过微观反应示意图考查化学基础概念，易错点在于需扣除未参与反应的剩余粒子，不能直接用反应前总粒子数计算，需准确区分“总粒子数”和“参加反应的粒子数”。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先根据微观示意图明确各物质的粒子构成，再结合质量守恒定律区分“反应前总粒子数”和“参加反应的粒子数”，逐一判断选项：
1. 确定粒子构成：甲是B原子构成的双原子分子（B₂），乙是A原子构成的双原子分子（A₂），丙包含生成物AB分子和未反应的B₂分子；
2. 计算参加反应的粒子数：反应前甲有3个B₂，反应后剩余1个B₂，故参加反应的甲粒子数为3-1=2；反应前乙有2个A₂，反应后无剩余，故参加反应的乙粒子数为2；
3. 结合化学概念判断各选项正误。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：参加反应的甲粒子数为2，乙粒子数为2，个数比为2:2=1:1，并非3:2，该说法错误；
选项B：反应是甲和乙两种物质生成AB一种物质，符合“多变一”的化合反应特征，说法正确；
选项C：丙中含有AB分子和未反应的B₂分子，由不同种分子构成，属于混合物，说法正确；
选项D：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，说法正确。
综上，不正确的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
微观示意图、化合反应、物质分类、质量守恒定律
【点评】
本题通过微观反应示意图考查化学基础概念，易错点在于需扣除未参与反应的剩余粒子，不能直接用反应前总粒子数计算，需准确区分“总粒子数”和“参加反应的粒子数”。
【难度系数】
0.5
