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一、选择题
1. $A$ 化学实验中常常出现“$1+1=2$”或“$1+1≠2$”的有趣现象。下列符合“$1+1=2$”的事实是 （
A.常温下，$1\mathrm{L}$水与$1\mathrm{L}$酒精混合后的体积等于$2\mathrm{L}$
B.在点燃的条件下，$1\mathrm{g}$木炭在$1\mathrm{g}$氧气中完全燃烧后生成$2\mathrm{g}$二氧化碳
C.在点燃的条件下，$1\mathrm{g}$硫粉在$1\mathrm{g}$氧气中完全燃烧后生成$2\mathrm{g}$二氧化硫
D.在点燃的条件下，$1\mathrm{g}$红磷在$1\mathrm{g}$氧气中完全燃烧后生成$2\mathrm{g}$五氧化二磷
1. $A$ 化学实验中常常出现“$1+1=2$”或“$1+1≠2$”的有趣现象。下列符合“$1+1=2$”的事实是 （
C
）A.常温下，$1\mathrm{L}$水与$1\mathrm{L}$酒精混合后的体积等于$2\mathrm{L}$
B.在点燃的条件下，$1\mathrm{g}$木炭在$1\mathrm{g}$氧气中完全燃烧后生成$2\mathrm{g}$二氧化碳
C.在点燃的条件下，$1\mathrm{g}$硫粉在$1\mathrm{g}$氧气中完全燃烧后生成$2\mathrm{g}$二氧化硫
D.在点燃的条件下，$1\mathrm{g}$红磷在$1\mathrm{g}$氧气中完全燃烧后生成$2\mathrm{g}$五氧化二磷
答案
1.C
解析
【分析】
本题考查分子的性质和化学反应的质量关系，解题思路是：逐个分析选项，结合分子间间隔、化学方程式的质量比，判断是否符合“1+1=2”的事实。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 分子之间存在间隔，常温下1L水与1L酒精混合后，分子互相进入对方间隔，总体积小于2L，不符合“1+1=2”，错误；
B. 木炭燃烧的化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$，各物质质量比为$12:32:44$，1g氧气最多只能与0.375g木炭反应，生成二氧化碳的质量为$0.375\mathrm{g}+1\mathrm{g}=1.375\mathrm{g}≠2\mathrm{g}$，错误；
C. 硫燃烧的化学方程式为$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} SO_{2}}$，各物质质量比为$32:32:64=1:1:2$，1g硫粉与1g氧气恰好完全反应，生成2g二氧化硫，符合“1+1=2”，正确；
D. 红磷燃烧的化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2P_{2}O_{5}}$，各物质质量比为$124:160:284$，1g氧气最多只能与0.775g红磷反应，生成五氧化二磷的质量为$0.775\mathrm{g}+1\mathrm{g}=1.775\mathrm{g}≠2\mathrm{g}$，错误。
【答案】
C
【知识点】
分子的性质、化学方程式的质量关系、质量守恒定律
【点评】
本题结合化学实验中的趣味现象，考查基础化学知识，需准确掌握分子间隔特点和化学方程式的质量计算，是初中化学的常考基础题，需仔细分析反应比例避免出错。
【难度系数】
0.5
本题考查分子的性质和化学反应的质量关系，解题思路是：逐个分析选项，结合分子间间隔、化学方程式的质量比，判断是否符合“1+1=2”的事实。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 分子之间存在间隔，常温下1L水与1L酒精混合后，分子互相进入对方间隔，总体积小于2L，不符合“1+1=2”，错误；
B. 木炭燃烧的化学方程式为$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$，各物质质量比为$12:32:44$，1g氧气最多只能与0.375g木炭反应，生成二氧化碳的质量为$0.375\mathrm{g}+1\mathrm{g}=1.375\mathrm{g}≠2\mathrm{g}$，错误；
C. 硫燃烧的化学方程式为$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} SO_{2}}$，各物质质量比为$32:32:64=1:1:2$，1g硫粉与1g氧气恰好完全反应，生成2g二氧化硫，符合“1+1=2”，正确；
D. 红磷燃烧的化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2P_{2}O_{5}}$，各物质质量比为$124:160:284$，1g氧气最多只能与0.775g红磷反应，生成五氧化二磷的质量为$0.775\mathrm{g}+1\mathrm{g}=1.775\mathrm{g}≠2\mathrm{g}$，错误。
【答案】
C
【知识点】
分子的性质、化学方程式的质量关系、质量守恒定律
【点评】
本题结合化学实验中的趣味现象，考查基础化学知识，需准确掌握分子间隔特点和化学方程式的质量计算，是初中化学的常考基础题，需仔细分析反应比例避免出错。
【难度系数】
0.5
2. $A$ $a\ \mathrm{g}$硫和$a\ \mathrm{g}$碳分别在$O_{2}$中充分燃烧，得到$x\ \mathrm{g}\ SO_{2}$和$y\ \mathrm{g}\ CO_{2}$，则$x$和$y$的关系是（
A.$x＜y$
B.$x＞y$
C.$x=y$
D.无法计算
A
）A.$x＜y$
B.$x＞y$
C.$x=y$
D.无法计算
答案
2.A
解析
【分析】要比较生成的$\ce{SO_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量，需先写出硫、碳在氧气中燃烧的化学方程式，利用相对分子质量计算$a\ \mathrm{g}$硫生成$\ce{SO_{2}}$的质量（即$x$）和$a\ \mathrm{g}$碳生成$\ce{CO_{2}}$的质量（即$y$），再比较两者大小。
【解析】硫在氧气中燃烧的化学方程式为：$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} SO_{2}}$，S的相对原子质量为32，$\ce{SO_{2}}$的相对分子质量为$32 + 16×2 = 64$。设$a\ \mathrm{g}$硫完全燃烧生成$\ce{SO_{2}}$的质量为$x$，根据化学方程式的质量关系：$\frac{32}{64} = \frac{a\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x = 2a\ \mathrm{g}$。
碳在氧气中充分燃烧的化学方程式为：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$，C的相对原子质量为12，$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$12 + 16×2 = 44$。设$a\ \mathrm{g}$碳完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$y$，根据化学方程式的质量关系：$\frac{12}{44} = \frac{a\ \mathrm{g}}{y}$，解得$y = \frac{44a}{12}\ \mathrm{g} ≈ 3.67a\ \mathrm{g}$。
因为$2a\ \mathrm{g} ＜ 3.67a\ \mathrm{g}$，即$x ＜ y$，所以答案选A。
【答案】A
【知识点】根据化学方程式计算、相对分子质量计算
【点评】本题是化学方程式计算的基础应用题，核心是利用反应中各物质的相对质量关系计算生成物质的质量，只要掌握化学方程式计算的基本步骤，就能轻松得出结果，属于基础题。
【难度系数】0.8
【解析】硫在氧气中燃烧的化学方程式为：$\ce{S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} SO_{2}}$，S的相对原子质量为32，$\ce{SO_{2}}$的相对分子质量为$32 + 16×2 = 64$。设$a\ \mathrm{g}$硫完全燃烧生成$\ce{SO_{2}}$的质量为$x$，根据化学方程式的质量关系：$\frac{32}{64} = \frac{a\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x = 2a\ \mathrm{g}$。
碳在氧气中充分燃烧的化学方程式为：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$，C的相对原子质量为12，$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$12 + 16×2 = 44$。设$a\ \mathrm{g}$碳完全燃烧生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$y$，根据化学方程式的质量关系：$\frac{12}{44} = \frac{a\ \mathrm{g}}{y}$，解得$y = \frac{44a}{12}\ \mathrm{g} ≈ 3.67a\ \mathrm{g}$。
因为$2a\ \mathrm{g} ＜ 3.67a\ \mathrm{g}$，即$x ＜ y$，所以答案选A。
【答案】A
【知识点】根据化学方程式计算、相对分子质量计算
【点评】本题是化学方程式计算的基础应用题，核心是利用反应中各物质的相对质量关系计算生成物质的质量，只要掌握化学方程式计算的基本步骤，就能轻松得出结果，属于基础题。
【难度系数】0.8
3.$B$ 将18g高锰酸钾加热，当产生1.6g氧气时，固体剩余物是 （
A.$KMnO_{4}$、$MnO_{2}$
B.$K_{2}MnO_{4}$、$MnO_{2}$
C.$KMnO_{4}$、$MnO_{2}$、$K_{2}MnO_{4}$
D.$KMnO_{4}$、$K_{2}MnO_{4}$
C
）A.$KMnO_{4}$、$MnO_{2}$
B.$K_{2}MnO_{4}$、$MnO_{2}$
C.$KMnO_{4}$、$MnO_{2}$、$K_{2}MnO_{4}$
D.$KMnO_{4}$、$K_{2}MnO_{4}$
答案
3.C 点拨:当产生1.6g $O_{2}$时,$KMnO_{4}$分解掉15.8g,故$KMnO_{4}$没有完全分解。
解析
【分析】
要解决该问题，需先根据高锰酸钾分解的化学方程式，计算生成1.6g氧气时参加反应的高锰酸钾质量，再与原高锰酸钾质量对比，判断高锰酸钾是否完全分解，进而确定剩余固体的成分。
【解析】
高锰酸钾受热分解的化学方程式为：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
设生成1.6g氧气时，参加反应的$\ce{KMnO_{4}}$质量为$x$。
各物质相对质量关系：$\ce{2KMnO_{4}}$的相对分子质量总和为$2×158=316$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$32$。
根据化学方程式的比例关系：
$\frac{316}{32}=\frac{x}{1.6g}$
解得：$x=\frac{316×1.6g}{32}=15.8g$
原高锰酸钾质量为18g，$15.8g＜18g$，说明高锰酸钾未完全分解，因此固体剩余物包含未反应的$\ce{KMnO_{4}}$，以及分解生成的$\ce{K_{2}MnO_{4}}$和$\ce{MnO_{2}}$。
【答案】
C
【知识点】
根据化学方程式计算，高锰酸钾分解反应
【点评】
本题通过化学方程式计算判断反应物的反应程度，进而确定剩余固体成分，是初中化学基础计算题型，需掌握化学方程式的计算方法。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需先根据高锰酸钾分解的化学方程式，计算生成1.6g氧气时参加反应的高锰酸钾质量，再与原高锰酸钾质量对比，判断高锰酸钾是否完全分解，进而确定剩余固体的成分。
【解析】
高锰酸钾受热分解的化学方程式为：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
设生成1.6g氧气时，参加反应的$\ce{KMnO_{4}}$质量为$x$。
各物质相对质量关系：$\ce{2KMnO_{4}}$的相对分子质量总和为$2×158=316$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$32$。
根据化学方程式的比例关系：
$\frac{316}{32}=\frac{x}{1.6g}$
解得：$x=\frac{316×1.6g}{32}=15.8g$
原高锰酸钾质量为18g，$15.8g＜18g$，说明高锰酸钾未完全分解，因此固体剩余物包含未反应的$\ce{KMnO_{4}}$，以及分解生成的$\ce{K_{2}MnO_{4}}$和$\ce{MnO_{2}}$。
【答案】
C
【知识点】
根据化学方程式计算，高锰酸钾分解反应
【点评】
本题通过化学方程式计算判断反应物的反应程度，进而确定剩余固体成分，是初中化学基础计算题型，需掌握化学方程式的计算方法。
【难度系数】
0.5
4. $B$ 物质发生化学变化，都应该遵守质量守恒定律。现把 $a\ \mathrm{g}$ 氢气与 $b\ \mathrm{g}$ 氧气混合点燃，生成水的质量不可能为 （
A.$(a+b)\mathrm{g}$
B.$9a\mathrm{g}$
C.$\dfrac{9b}{8}\mathrm{g}$
D.$(9a+b)\mathrm{g}$
D
）A.$(a+b)\mathrm{g}$
B.$9a\mathrm{g}$
C.$\dfrac{9b}{8}\mathrm{g}$
D.$(9a+b)\mathrm{g}$
答案
4.D
解析
【分析】本题考查质量守恒定律与化学方程式的计算，解题思路为：首先明确氢气与氧气反应的化学方程式及各物质的质量比，再分三种情况（恰好完全反应、氢气过量、氧气过量）分析生成水的质量，逐一判断选项是否可能，找出不可能的选项。
【解析】氢气和氧气反应的化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$，反应中$\ce{H_{2}}$、$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$的质量比为$(2×2):32:(2×18)=1:8:9$。分情况讨论：
1. 若$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$恰好完全反应，根据质量守恒定律，生成水的质量为$(a+b)\mathrm{g}$，对应选项A，可能；
2. 若$\ce{O_{2}}$完全反应、$\ce{H_{2}}$过量，设生成水的质量为$x$，则$\dfrac{32}{36}=\dfrac{b}{x}$，解得$x=\dfrac{9b}{8}\mathrm{g}$，对应选项C，可能；
3. 若$\ce{H_{2}}$完全反应、$\ce{O_{2}}$过量，设生成水的质量为$y$，则$\dfrac{4}{36}=\dfrac{a}{y}$，解得$y=9a\mathrm{g}$，对应选项B，可能；
4. 选项D为$(9a+b)\mathrm{g}$，根据质量守恒定律，反应后总质量最多为$(a+b)\mathrm{g}$，不可能生成质量大于$(a+b)\mathrm{g}$的水，故该选项不可能。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】本题是化学计算的典型题，需结合质量守恒定律分析反应物过量情况，避免直接将两种物质质量相加的错误，考查学生对反应比例的理解与应用能力。
【难度系数】0.4
【解析】氢气和氧气反应的化学方程式为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$，反应中$\ce{H_{2}}$、$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$的质量比为$(2×2):32:(2×18)=1:8:9$。分情况讨论：
1. 若$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$恰好完全反应，根据质量守恒定律，生成水的质量为$(a+b)\mathrm{g}$，对应选项A，可能；
2. 若$\ce{O_{2}}$完全反应、$\ce{H_{2}}$过量，设生成水的质量为$x$，则$\dfrac{32}{36}=\dfrac{b}{x}$，解得$x=\dfrac{9b}{8}\mathrm{g}$，对应选项C，可能；
3. 若$\ce{H_{2}}$完全反应、$\ce{O_{2}}$过量，设生成水的质量为$y$，则$\dfrac{4}{36}=\dfrac{a}{y}$，解得$y=9a\mathrm{g}$，对应选项B，可能；
4. 选项D为$(9a+b)\mathrm{g}$，根据质量守恒定律，反应后总质量最多为$(a+b)\mathrm{g}$，不可能生成质量大于$(a+b)\mathrm{g}$的水，故该选项不可能。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】本题是化学计算的典型题，需结合质量守恒定律分析反应物过量情况，避免直接将两种物质质量相加的错误，考查学生对反应比例的理解与应用能力。
【难度系数】0.4
5.$B$ 金属单质$\mathrm{M}$与非金属单质硫发生反应：$2M+\mathrm{S}\xlongequal{\Delta}\mathrm{M}_{2}\mathrm{S$。甲、乙两组学生在实验室分别进行该实验，加入的$\mathrm{M}$和硫的质量各不相同。充分反应后，实验数据记录如下表，则$\mathrm{M}$的相对原子质量是
（
A.$64$
B.$56$
C.$39$
D.$23$
（
A
）A.$64$
B.$56$
C.$39$
D.$23$
答案
5.A 点拨:由表中数据知,6.0g的M与1.5g的硫恰好完全反应生成7.5g的$M_{2}S$,然后根据化学方程式计算M的相对原子质量。
解析
【分析】
要计算金属M的相对原子质量，需先根据甲、乙两组实验数据，结合质量守恒定律判断反应物是否过量，找出M与S恰好完全反应的质量关系，再依据化学方程式的比例关系求解。
【解析】
根据质量守恒定律分析：
甲组：6.0g M + 2.5g S = 8.5g，实际生成7.5g M₂S，说明S过量，反应的S质量为7.5g - 6.0g = 1.5g；
乙组：7.0g M + 1.5g S = 8.5g，实际生成7.5g M₂S，说明M过量，反应的M质量为7.5g - 1.5g = 6.0g；
由此可知，M与S恰好完全反应时，质量比为6.0g:1.5g = 4:1。
设M的相对原子质量为x，根据反应$\ce{2M + S\xlongequal{\Delta}M_{2}S}$，可得：
$\frac{2x}{32} = \frac{6.0g}{1.5g}$
解得：$2x = 128$，$x = 64$。
【答案】
A
【知识点】
化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】
本题通过实验数据判断反应物过量情况，核心是利用质量守恒定律确定恰好反应的反应物质量，再结合化学方程式计算相对原子质量，考查学生对实验数据的分析能力和化学计算的掌握程度。
【难度系数】
0.5
要计算金属M的相对原子质量，需先根据甲、乙两组实验数据，结合质量守恒定律判断反应物是否过量，找出M与S恰好完全反应的质量关系，再依据化学方程式的比例关系求解。
【解析】
根据质量守恒定律分析：
甲组：6.0g M + 2.5g S = 8.5g，实际生成7.5g M₂S，说明S过量，反应的S质量为7.5g - 6.0g = 1.5g；
乙组：7.0g M + 1.5g S = 8.5g，实际生成7.5g M₂S，说明M过量，反应的M质量为7.5g - 1.5g = 6.0g；
由此可知，M与S恰好完全反应时，质量比为6.0g:1.5g = 4:1。
设M的相对原子质量为x，根据反应$\ce{2M + S\xlongequal{\Delta}M_{2}S}$，可得：
$\frac{2x}{32} = \frac{6.0g}{1.5g}$
解得：$2x = 128$，$x = 64$。
【答案】
A
【知识点】
化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】
本题通过实验数据判断反应物过量情况，核心是利用质量守恒定律确定恰好反应的反应物质量，再结合化学方程式计算相对原子质量，考查学生对实验数据的分析能力和化学计算的掌握程度。
【难度系数】
0.5
6. B 在密闭容器内加入 X、Y、Z、W 四种物质，一定条件下发生化学反应。一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表(已知 X、Y 的相对分子质量之比为 $14:1$)。下列说法正确的是 （
A.W 可能是单质
B.反应中 X、W 两物质变化的质量比是 $3:11$
C.Z 一定是该反应的催化剂
D.该反应的化学方程式可能是 $X + 3Y\xlongequal{一定条件}2W$
D
）A.W 可能是单质
B.反应中 X、W 两物质变化的质量比是 $3:11$
C.Z 一定是该反应的催化剂
D.该反应的化学方程式可能是 $X + 3Y\xlongequal{一定条件}2W$
答案
6.D 点拨:由表中数据分析可知,反应前后X的质量减少了$40\mathrm{g}-12\mathrm{g}=28\mathrm{g}$,故X是反应物,参加反应的X的质量为28g;同理可以确定Y是反应物,参加反应的Y的质量为$12\mathrm{g}-6\mathrm{g}=6\mathrm{g}$;W是生成物,生成的W的质量为$44\mathrm{g}-10\mathrm{g}=34\mathrm{g}$;由质量守恒定律,$28\mathrm{g}+6\mathrm{g}=34\mathrm{g}$,即Z反应前后质量不变,既不是反应物也不是生成物,故该反应表达式为$X + Y -＞ W$。A.由分析可知,W为化合反应的生成物,一定为化合物,故选项说法错误。B.由分析可知,反应中X、W两物质变化的质量比是$28\mathrm{g}:34\mathrm{g}=14:17$,故选项说法错误。C.Z可能是该反应的催化剂,也可能是杂质等,故选项说法错误。D.已知X、Y的相对分子质量之比为$14:1$,则反应中X与Y的化学计量数之比为$\dfrac{28\mathrm{g}}{14}:\dfrac{6\mathrm{g}}{1}=1:3$,所以该反应的化学方程式可能是$X + 3Y\xlongequal{一定条件} 2W$,故选项说法正确。
解析
【分析】
要解决这道题，首先利用质量守恒定律计算各物质反应前后的质量变化，判断反应物、生成物及Z的质量变化情况；再结合各选项，逐一分析物质类别、质量比、Z的作用及化学方程式的合理性。具体步骤：1. 计算X、Y、W反应前后的质量差，确定反应物（质量减少）和生成物（质量增加）；2. 根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量等于生成物总质量，判断Z的质量是否变化；3. 针对每个选项，结合反应类型、质量比、催化剂的特点及化学计量数与相对分子质量的关系进行分析。
【解析】
1. 计算各物质的质量变化：
X：反应前40g，反应后12g，质量减少了$40\mathrm{g}-12\mathrm{g}=28\mathrm{g}$，故X是反应物，参加反应的质量为28g；
Y：反应前12g，反应后6g，质量减少了$12\mathrm{g}-6\mathrm{g}=6\mathrm{g}$，故Y是反应物，参加反应的质量为6g；
W：反应前10g，反应后44g，质量增加了$44\mathrm{g}-10\mathrm{g}=34\mathrm{g}$，故W是生成物，生成的质量为34g；
2. 根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量（$28\mathrm{g}+6\mathrm{g}=34\mathrm{g}$）等于生成物W的质量，因此Z反应前后质量不变，待测值为1g，Z可能是催化剂或未参与反应的杂质；
3. 分析选项：
A选项：该反应为$X + Y \rightarrow W$，属于化合反应，W是化合反应的生成物，一定是化合物，不可能是单质，故A错误；
B选项：反应中X、W变化的质量比为$28\mathrm{g}:34\mathrm{g}=14:17$，不是$3:11$，故B错误；
C选项：Z质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，“一定是催化剂”的说法错误，故C错误；
D选项：设X的相对分子质量为$14a$，Y的相对分子质量为$a$，反应中X、Y的化学计量数分别为$m$、$n$，则有：$\frac{14a × m}{a × n}=\frac{28\mathrm{g}}{6\mathrm{g}}$，化简得$\frac{m}{n}=\frac{1}{3}$，即化学计量数之比$X:Y=1:3$；结合反应生成W的质量，该反应的化学方程式可能为$X + 3Y\xlongequal{一定条件}2W$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、反应类型判断
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开，需要准确计算各物质的质量变化，区分反应物、生成物，同时结合相对分子质量与化学计量数的关系分析化学方程式的合理性，易错点在于对Z的作用判断及质量比的计算，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，首先利用质量守恒定律计算各物质反应前后的质量变化，判断反应物、生成物及Z的质量变化情况；再结合各选项，逐一分析物质类别、质量比、Z的作用及化学方程式的合理性。具体步骤：1. 计算X、Y、W反应前后的质量差，确定反应物（质量减少）和生成物（质量增加）；2. 根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量等于生成物总质量，判断Z的质量是否变化；3. 针对每个选项，结合反应类型、质量比、催化剂的特点及化学计量数与相对分子质量的关系进行分析。
【解析】
1. 计算各物质的质量变化：
X：反应前40g，反应后12g，质量减少了$40\mathrm{g}-12\mathrm{g}=28\mathrm{g}$，故X是反应物，参加反应的质量为28g；
Y：反应前12g，反应后6g，质量减少了$12\mathrm{g}-6\mathrm{g}=6\mathrm{g}$，故Y是反应物，参加反应的质量为6g；
W：反应前10g，反应后44g，质量增加了$44\mathrm{g}-10\mathrm{g}=34\mathrm{g}$，故W是生成物，生成的质量为34g；
2. 根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量（$28\mathrm{g}+6\mathrm{g}=34\mathrm{g}$）等于生成物W的质量，因此Z反应前后质量不变，待测值为1g，Z可能是催化剂或未参与反应的杂质；
3. 分析选项：
A选项：该反应为$X + Y \rightarrow W$，属于化合反应，W是化合反应的生成物，一定是化合物，不可能是单质，故A错误；
B选项：反应中X、W变化的质量比为$28\mathrm{g}:34\mathrm{g}=14:17$，不是$3:11$，故B错误；
C选项：Z质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，“一定是催化剂”的说法错误，故C错误；
D选项：设X的相对分子质量为$14a$，Y的相对分子质量为$a$，反应中X、Y的化学计量数分别为$m$、$n$，则有：$\frac{14a × m}{a × n}=\frac{28\mathrm{g}}{6\mathrm{g}}$，化简得$\frac{m}{n}=\frac{1}{3}$，即化学计量数之比$X:Y=1:3$；结合反应生成W的质量，该反应的化学方程式可能为$X + 3Y\xlongequal{一定条件}2W$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、反应类型判断
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开，需要准确计算各物质的质量变化，区分反应物、生成物，同时结合相对分子质量与化学计量数的关系分析化学方程式的合理性，易错点在于对Z的作用判断及质量比的计算，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
