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例 从多角度认识化学反应，发展科学思维。
（1）物质变化。
结合以下反应的示意图，回答问题。
①从微观分析，反应前后发生变化的是（填“分子”或“原子”）。
②从宏观分析，该反应产生了新物质，反应的化学方程式为。
（2）能量变化。
“神舟”系列载人飞船使用的某种发动机利用了$\ce{N_{2}H_{4}}$分解释放出的热量和气体，反应的化学方程式为$a\ce{N_{2}H_{4}}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}2\ce{N_{2}}\uparrow + 3\ce{H_{2}}\uparrow + 2\ce{NH_{3}}\uparrow$，其中$a=$。
（3）调控反应。
做饭时，若燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色物质，则需要（填“调小”或“调大”）灶具的进风口。
（4）可持续发展。
为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，可用石灰石进行脱硫，该过程中会发生反应$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$，生成的硫酸钙可用于生产建筑材料。若吸收640 t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量是多少？
解析 （1）①化学反应前后原子种类不变，分子种类改变。②由图可知，发生的反应为一氧化碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。（2）反应后N、H原子个数分别为6、12，反应前N、H原子个数分别为$2a$、$4a$，根据反应前后原子的种类和个数不变，可知$a=3$。（3）燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色物质，说明氧气不足，碳不完全燃烧，需将灶具的进风口调大，提供充足的氧气。（4）解：设至少需要碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
200 128
$x$ 640 t
$\dfrac{200}{128}=\dfrac{x}{640\ \mathrm{t}}$
$x=1\ 000\ \mathrm{t}$
答：若吸收640 t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量是1 000 t。
（1）物质变化。
结合以下反应的示意图，回答问题。
①从微观分析，反应前后发生变化的是（填“分子”或“原子”）。
②从宏观分析，该反应产生了新物质，反应的化学方程式为。
（2）能量变化。
“神舟”系列载人飞船使用的某种发动机利用了$\ce{N_{2}H_{4}}$分解释放出的热量和气体，反应的化学方程式为$a\ce{N_{2}H_{4}}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}2\ce{N_{2}}\uparrow + 3\ce{H_{2}}\uparrow + 2\ce{NH_{3}}\uparrow$，其中$a=$。
（3）调控反应。
做饭时，若燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色物质，则需要（填“调小”或“调大”）灶具的进风口。
（4）可持续发展。
为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，可用石灰石进行脱硫，该过程中会发生反应$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$，生成的硫酸钙可用于生产建筑材料。若吸收640 t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量是多少？
解析 （1）①化学反应前后原子种类不变，分子种类改变。②由图可知，发生的反应为一氧化碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。（2）反应后N、H原子个数分别为6、12，反应前N、H原子个数分别为$2a$、$4a$，根据反应前后原子的种类和个数不变，可知$a=3$。（3）燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色物质，说明氧气不足，碳不完全燃烧，需将灶具的进风口调大，提供充足的氧气。（4）解：设至少需要碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
200 128
$x$ 640 t
$\dfrac{200}{128}=\dfrac{x}{640\ \mathrm{t}}$
$x=1\ 000\ \mathrm{t}$
答：若吸收640 t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量是1 000 t。
答案
解：
（1）① 分子
② $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
（2）3
（3）调大
（4）设至少需要碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
$\begin{array}{cc}200 & 128 \\x & 640\ \mathrm{t}\end{array}$
$\dfrac{200}{128}=\dfrac{x}{640\ \mathrm{t}}$
$x=1000\ \mathrm{t}$
答：吸收640 t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量是1000 t。
（1）① 分子
② $\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$
（2）3
（3）调大
（4）设至少需要碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
$\begin{array}{cc}200 & 128 \\x & 640\ \mathrm{t}\end{array}$
$\dfrac{200}{128}=\dfrac{x}{640\ \mathrm{t}}$
$x=1000\ \mathrm{t}$
答：吸收640 t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量是1000 t。
解析
【分析】
本题从微观、宏观、能量、调控等多角度考查化学反应相关知识，需结合微观反应示意图、质量守恒定律、燃烧原理及化学方程式计算逐一分析：
1. 微观层面：化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合，反应前后分子种类改变，原子种类和数目不变；
2. 化学方程式书写：根据微观示意图确定反应物、生成物及反应条件，配平后书写；
3. 质量守恒定律：反应前后原子的种类、数目不变，据此计算化学计量数；
4. 燃烧调控：燃气灶火焰异常时，判断氧气是否充足，调整进风口；
5. 化学方程式计算：利用反应中物质的质量比，结合已知量计算未知量。
【解析】
（1）①化学反应中，分子会分解为原子，原子重新组合成新分子，因此反应前后发生变化的是分子；
②由微观示意图可知，反应物为一氧化碳（$\ce{CO}$）和氧气（$\ce{O_{2}}$），生成物为二氧化碳（$\ce{CO_{2}}$），反应条件为点燃，配平后化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变：反应后N原子总数为$2×2 + 2×1=6$，H原子总数为$3×2 + 2×3=12$；反应前N原子总数为$2a$，H原子总数为$4a$，则$2a=6$，解得$a=3$；
（3）燃气灶火焰呈黄色或橙色、锅底出现黑色，说明燃料燃烧不充分，氧气不足，需调大灶具进风口，增加氧气量使燃料充分燃烧；
（4）设至少需要碳酸钙的质量为$x$，根据反应$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$，$\ce{2CaCO_{3}}$的相对质量为$2×(40+12+16×3)=200$，$\ce{2SO_{2}}$的相对质量为$2×(32+16×2)=128$，则：
$\dfrac{200}{128}=\dfrac{x}{640\ \mathrm{t}}$
解得$x=1000\ \mathrm{t}$。
【答案】
（1）①分子；②$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；（2）3；（3）调大；（4）1000 t
【知识点】
化学变化的微观本质、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学反应的多维度认识，涵盖化学核心基础知识点，需学生掌握微观与宏观的联系、质量守恒定律应用及化学计算，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题从微观、宏观、能量、调控等多角度考查化学反应相关知识，需结合微观反应示意图、质量守恒定律、燃烧原理及化学方程式计算逐一分析：
1. 微观层面：化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合，反应前后分子种类改变，原子种类和数目不变；
2. 化学方程式书写：根据微观示意图确定反应物、生成物及反应条件，配平后书写；
3. 质量守恒定律：反应前后原子的种类、数目不变，据此计算化学计量数；
4. 燃烧调控：燃气灶火焰异常时，判断氧气是否充足，调整进风口；
5. 化学方程式计算：利用反应中物质的质量比，结合已知量计算未知量。
【解析】
（1）①化学反应中，分子会分解为原子，原子重新组合成新分子，因此反应前后发生变化的是分子；
②由微观示意图可知，反应物为一氧化碳（$\ce{CO}$）和氧气（$\ce{O_{2}}$），生成物为二氧化碳（$\ce{CO_{2}}$），反应条件为点燃，配平后化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变：反应后N原子总数为$2×2 + 2×1=6$，H原子总数为$3×2 + 2×3=12$；反应前N原子总数为$2a$，H原子总数为$4a$，则$2a=6$，解得$a=3$；
（3）燃气灶火焰呈黄色或橙色、锅底出现黑色，说明燃料燃烧不充分，氧气不足，需调大灶具进风口，增加氧气量使燃料充分燃烧；
（4）设至少需要碳酸钙的质量为$x$，根据反应$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$，$\ce{2CaCO_{3}}$的相对质量为$2×(40+12+16×3)=200$，$\ce{2SO_{2}}$的相对质量为$2×(32+16×2)=128$，则：
$\dfrac{200}{128}=\dfrac{x}{640\ \mathrm{t}}$
解得$x=1000\ \mathrm{t}$。
【答案】
（1）①分子；②$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$；（2）3；（3）调大；（4）1000 t
【知识点】
化学变化的微观本质、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学反应的多维度认识，涵盖化学核心基础知识点，需学生掌握微观与宏观的联系、质量守恒定律应用及化学计算，难度适中。
【难度系数】
0.7
变式训练（2025·广西）碳化钛（TiC）具有高熔点、高硬度和高电导率的特点，在航空航天、电子工业等领域应用广泛。一种制备碳化钛的反应原理为$\ce{TiO_{2} + 3C\xlongequal{高温} TiC + 2CO↑}$。
（1）TiC中Ti、C原子个数比为________，Ti、C元素的质量比为________。
（2）用该方法制备90 g TiC，至少需要C的质量是多少？（写出计算过程）
（1）TiC中Ti、C原子个数比为________，Ti、C元素的质量比为________。
（2）用该方法制备90 g TiC，至少需要C的质量是多少？（写出计算过程）
答案
（1）1:1 4:1
（2）解：设至少需要C的质量是$x$。
$\ce{TiO_{2} + 3C\xlongequal{高温}TiC + 2CO↑}$
36 60
$x$ 90 g
$\dfrac{36}{x}=\dfrac{60}{90\ \mathrm{g}}$
$x=54\ \mathrm{g}$
答：至少需要C的质量是54 g。
（2）解：设至少需要C的质量是$x$。
$\ce{TiO_{2} + 3C\xlongequal{高温}TiC + 2CO↑}$
36 60
$x$ 90 g
$\dfrac{36}{x}=\dfrac{60}{90\ \mathrm{g}}$
$x=54\ \mathrm{g}$
答：至少需要C的质量是54 g。
解析
【分析】
首先，TiC中Ti、C原子个数比可直接依据化学式的下标确定；元素质量比为对应元素相对原子质量与原子个数乘积的比值。第二问根据化学方程式计算时，需先明确反应中C和TiC的质量关系，再按设未知量、列比例式、求解的规范步骤计算。
【解析】
（1）TiC的化学式中，Ti和C的原子个数均为1，故Ti、C原子个数比为1:1；Ti的相对原子质量为48，C的相对原子质量为12，因此Ti、C元素的质量比为$48:12=4:1$。
（2）解：设至少需要C的质量为$x$。
反应的化学方程式为：$\ce{TiO_{2} + 3C\xlongequal{高温} TiC + 2CO↑}$
相关物质的总相对质量：C的总相对质量为$3×12=36$，TiC的相对分子质量为$48+12=60$。
根据化学方程式中物质的质量比等于相对质量之比，列比例式：$\dfrac{36}{x}=\dfrac{60}{90\ \mathrm{g}}$
解得：$x=54\ \mathrm{g}$
【答案】
（1）1:1；4:1 （2）54 g
【知识点】
化学式的意义、根据化学方程式的计算、元素质量比计算
【点评】
本题为化学基础计算题型，涵盖化学式基本计算和化学方程式简单计算，注重基础知识点的应用，解题步骤需规范，难度较低。
【难度系数】
0.7
首先，TiC中Ti、C原子个数比可直接依据化学式的下标确定；元素质量比为对应元素相对原子质量与原子个数乘积的比值。第二问根据化学方程式计算时，需先明确反应中C和TiC的质量关系，再按设未知量、列比例式、求解的规范步骤计算。
【解析】
（1）TiC的化学式中，Ti和C的原子个数均为1，故Ti、C原子个数比为1:1；Ti的相对原子质量为48，C的相对原子质量为12，因此Ti、C元素的质量比为$48:12=4:1$。
（2）解：设至少需要C的质量为$x$。
反应的化学方程式为：$\ce{TiO_{2} + 3C\xlongequal{高温} TiC + 2CO↑}$
相关物质的总相对质量：C的总相对质量为$3×12=36$，TiC的相对分子质量为$48+12=60$。
根据化学方程式中物质的质量比等于相对质量之比，列比例式：$\dfrac{36}{x}=\dfrac{60}{90\ \mathrm{g}}$
解得：$x=54\ \mathrm{g}$
【答案】
（1）1:1；4:1 （2）54 g
【知识点】
化学式的意义、根据化学方程式的计算、元素质量比计算
【点评】
本题为化学基础计算题型，涵盖化学式基本计算和化学方程式简单计算，注重基础知识点的应用，解题步骤需规范，难度较低。
【难度系数】
0.7
