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典例分析 常见微观反应示意图如下，据此分析判断。
思路梳理
1. 判断物质的类别及化学式的书写
(1)图1中“○○”表示
(2)图2中“X”的化学式为
(3)图3中的化学式分别为甲：
2. 化学方程式的书写
图3中发生反应的化学方程式可表示为
3. 计算物质的粒子个数比、质量比
(1)图2中：参加反应的两种分子的个数比为
(2)图3中：参加反应的甲与乙的分子个数比为
4. 判断基本反应类型
图2发生反应的基本反应类型是
5. 判断元素的化合价变化
(1)图1中反应前后元素的化合价
(2)图2中元素的化合价改变的是
思路梳理
1. 判断物质的类别及化学式的书写
(1)图1中“○○”表示
单质
（填物质类别，下同）；“●⚫”表示化合物
。(2)图2中“X”的化学式为
$\ce{N_{2}}$
。(3)图3中的化学式分别为甲：
$\ce{CO_{2}}$
；乙：$\ce{H_{2}}$；丙：$\ce{CH_{3}OH(或CH_{4}O)}$
；丁：$\ce{H_{2}O}$
。2. 化学方程式的书写
图3中发生反应的化学方程式可表示为
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$
。3. 计算物质的粒子个数比、质量比
(1)图2中：参加反应的两种分子的个数比为
3:1(或1:3)
。(2)图3中：参加反应的甲与乙的分子个数比为
1:3
，参加反应的甲与乙的质量比为22:3
。4. 判断基本反应类型
图2发生反应的基本反应类型是
化合
反应。5. 判断元素的化合价变化
(1)图1中反应前后元素的化合价
改变
（填“改变”或“不改变”）。(2)图2中元素的化合价改变的是
N、H
（填元素符号）。答案
1.(1)单质 化合物
(2)$\ce{N_{2}}$
(3)$\ce{CO_{2}}$ $\ce{CH_{3}OH(或CH_{4}O)}$ $\ce{H_{2}O}$
2.$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$
3.(1)3:1(或1:3)
(2)1:3 22:3
4.化合
5.(1)改变
(2)N、H
(2)$\ce{N_{2}}$
(3)$\ce{CO_{2}}$ $\ce{CH_{3}OH(或CH_{4}O)}$ $\ce{H_{2}O}$
2.$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$
3.(1)3:1(或1:3)
(2)1:3 22:3
4.化合
5.(1)改变
(2)N、H
解析
【分析】
本题通过微观反应示意图考查化学核心知识，解题思路如下：1. 根据微观粒子的构成判断物质类别（单质由同种原子构成分子，化合物由不同种原子构成分子）；2. 利用质量守恒定律（反应前后原子的种类、数目不变）确定未知物质的化学式；3. 根据微观粒子写出对应物质的化学式，进而配平化学方程式；4. 结合化学方程式计算反应物的粒子个数比、质量比；5. 根据反应的物质种类判断基本反应类型；6. 结合单质中元素化合价为0、化合物中元素化合价代数和为0，判断反应前后元素化合价的变化。
【解析】
1. 判断物质类别及化学式：
(1) 图1中“○○”由同种原子构成，属于单质；“●⚫”由不同种原子构成，属于化合物。
(2) 图2中，生成物为2个$\ce{NH_{3}}$（每个$\ce{NH_{3}}$含1个N原子、3个H原子），反应后N原子总数为2，H原子总数为6；反应物中已有3个$\ce{H_{2}}$（含6个H原子），根据质量守恒，X中含2个N原子，故X的化学式为$\ce{N_{2}}$。
(3) 图3中，甲由1个C原子和2个O原子构成，化学式为$\ce{CO_{2}}$；丙由1个C原子、1个O原子和4个H原子构成，化学式为$\ce{CH_{3}OH}$；丁由2个H原子和1个O原子构成，化学式为$\ce{H_{2}O}$。
2. 化学方程式书写：
图3中反应为$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$在一定条件下反应生成$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后化学方程式为：$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
3. 粒子个数比、质量比计算：
(1) 图2反应为$\ce{3H_{2} + N_{2}\xlongequal{高温、高压、催化剂}2NH_{3}}$，参加反应的$\ce{H_{2}}$与$\ce{N_{2}}$的分子个数比为3:1（或1:3）。
(2) 图3反应中，甲（$\ce{CO_{2}}$）与乙（$\ce{H_{2}}$）的分子个数比为1:3；质量比为$(12+16×2):(3×2)=44:6=22:3$。
4. 基本反应类型判断：
图2反应是两种物质生成一种物质，属于化合反应。
5. 化合价变化判断：
(1) 图1反应前有单质（化合价为0），反应后生成化合物（元素化合价不为0），故元素化合价改变。
(2) 图2中，$\ce{H_{2}}$中H为0价，反应后$\ce{NH_{3}}$中H为+1价；$\ce{N_{2}}$中N为0价，反应后$\ce{NH_{3}}$中N为-3价，故化合价改变的元素是N、H。
【答案】
1.(1)单质；化合物 (2)$\ce{N_{2}}$ (3)$\ce{CO_{2}}$；$\ce{CH_{3}OH(或CH_{4}O)}$；$\ce{H_{2}O}$
2.$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$
3.(1)3:1(或1:3) (2)1:3；22:3
4.化合
5.(1)改变 (2)N、H
【知识点】
微观反应示意图；质量守恒定律；化学方程式书写
【点评】
本题是微观反应示意图的典型基础题型，综合考查物质类别判断、化学式书写、质量守恒定律应用、化学方程式书写等核心知识点，需掌握从微观粒子到宏观物质的转化方法，是化学用语部分的重点考查内容。
【难度系数】
0.6
本题通过微观反应示意图考查化学核心知识，解题思路如下：1. 根据微观粒子的构成判断物质类别（单质由同种原子构成分子，化合物由不同种原子构成分子）；2. 利用质量守恒定律（反应前后原子的种类、数目不变）确定未知物质的化学式；3. 根据微观粒子写出对应物质的化学式，进而配平化学方程式；4. 结合化学方程式计算反应物的粒子个数比、质量比；5. 根据反应的物质种类判断基本反应类型；6. 结合单质中元素化合价为0、化合物中元素化合价代数和为0，判断反应前后元素化合价的变化。
【解析】
1. 判断物质类别及化学式：
(1) 图1中“○○”由同种原子构成，属于单质；“●⚫”由不同种原子构成，属于化合物。
(2) 图2中，生成物为2个$\ce{NH_{3}}$（每个$\ce{NH_{3}}$含1个N原子、3个H原子），反应后N原子总数为2，H原子总数为6；反应物中已有3个$\ce{H_{2}}$（含6个H原子），根据质量守恒，X中含2个N原子，故X的化学式为$\ce{N_{2}}$。
(3) 图3中，甲由1个C原子和2个O原子构成，化学式为$\ce{CO_{2}}$；丙由1个C原子、1个O原子和4个H原子构成，化学式为$\ce{CH_{3}OH}$；丁由2个H原子和1个O原子构成，化学式为$\ce{H_{2}O}$。
2. 化学方程式书写：
图3中反应为$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$在一定条件下反应生成$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后化学方程式为：$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
3. 粒子个数比、质量比计算：
(1) 图2反应为$\ce{3H_{2} + N_{2}\xlongequal{高温、高压、催化剂}2NH_{3}}$，参加反应的$\ce{H_{2}}$与$\ce{N_{2}}$的分子个数比为3:1（或1:3）。
(2) 图3反应中，甲（$\ce{CO_{2}}$）与乙（$\ce{H_{2}}$）的分子个数比为1:3；质量比为$(12+16×2):(3×2)=44:6=22:3$。
4. 基本反应类型判断：
图2反应是两种物质生成一种物质，属于化合反应。
5. 化合价变化判断：
(1) 图1反应前有单质（化合价为0），反应后生成化合物（元素化合价不为0），故元素化合价改变。
(2) 图2中，$\ce{H_{2}}$中H为0价，反应后$\ce{NH_{3}}$中H为+1价；$\ce{N_{2}}$中N为0价，反应后$\ce{NH_{3}}$中N为-3价，故化合价改变的元素是N、H。
【答案】
1.(1)单质；化合物 (2)$\ce{N_{2}}$ (3)$\ce{CO_{2}}$；$\ce{CH_{3}OH(或CH_{4}O)}$；$\ce{H_{2}O}$
2.$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$
3.(1)3:1(或1:3) (2)1:3；22:3
4.化合
5.(1)改变 (2)N、H
【知识点】
微观反应示意图；质量守恒定律；化学方程式书写
【点评】
本题是微观反应示意图的典型基础题型，综合考查物质类别判断、化学式书写、质量守恒定律应用、化学方程式书写等核心知识点，需掌握从微观粒子到宏观物质的转化方法，是化学用语部分的重点考查内容。
【难度系数】
0.6
1.(2024·广安)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油),可适当节省石油资源。如图是乙烯与水反应制备乙醇的微观示意图,下列有关说法正确的是 (
A.反应前的物质属于纯净物
B.乙烯中碳、氢元素的质量比为$1:2$
C.反应前后原子的数目没有增减
D.该反应的化学方程式为$\ce{C_{2}H_{4} + 2H_{2}O \xlongequal{一定条件} C_{2}H_{5}OH + H_{2}O}$
C
)A.反应前的物质属于纯净物
B.乙烯中碳、氢元素的质量比为$1:2$
C.反应前后原子的数目没有增减
D.该反应的化学方程式为$\ce{C_{2}H_{4} + 2H_{2}O \xlongequal{一定条件} C_{2}H_{5}OH + H_{2}O}$
答案
1.C
解析
【分析】本题是基于微观反应示意图的化学选择题，解题思路为：①先根据图例确定各原子种类，再写出反应前后各物质的化学式；②逐一分析每个选项，结合物质分类、元素质量比计算、质量守恒定律、化学方程式书写规则判断正误，最终选出正确答案。
【解析】根据微观示意图和图例：反应前有1个乙烯分子（$\ce{C_{2}H_{4}}$）和2个水分子（$\ce{H_{2}O}$）；反应后有1个乙醇分子（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）和1个水分子（$\ce{H_{2}O}$）。
选项A：反应前的物质含$\ce{C_{2}H_{4}}$和$\ce{H_{2}O}$两种不同分子，属于混合物，A错误；
选项B：乙烯（$\ce{C_{2}H_{4}}$）中碳、氢元素质量比为$(12×2):(1×4)=6:1≠1:2$，B错误；
选项C：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，C正确；
选项D：该反应的化学方程式应为$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} C_{2}H_{5}OH}$，选项中方程式的反应物和生成物水分子数目错误，D错误。
综上，答案为C。
【答案】C
【知识点】微观反应示意图、质量守恒定律、化学式计算
【点评】本题考查化学基础知识点，通过微观粒子模型考查物质分类、化学式计算、质量守恒定律及化学方程式书写，是化学学习中的常见基础题型，难度不大，需学生准确理解微观示意图与宏观物质的对应关系。
【难度系数】0.6
【解析】根据微观示意图和图例：反应前有1个乙烯分子（$\ce{C_{2}H_{4}}$）和2个水分子（$\ce{H_{2}O}$）；反应后有1个乙醇分子（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）和1个水分子（$\ce{H_{2}O}$）。
选项A：反应前的物质含$\ce{C_{2}H_{4}}$和$\ce{H_{2}O}$两种不同分子，属于混合物，A错误；
选项B：乙烯（$\ce{C_{2}H_{4}}$）中碳、氢元素质量比为$(12×2):(1×4)=6:1≠1:2$，B错误；
选项C：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，C正确；
选项D：该反应的化学方程式应为$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} C_{2}H_{5}OH}$，选项中方程式的反应物和生成物水分子数目错误，D错误。
综上，答案为C。
【答案】C
【知识点】微观反应示意图、质量守恒定律、化学式计算
【点评】本题考查化学基础知识点，通过微观粒子模型考查物质分类、化学式计算、质量守恒定律及化学方程式书写，是化学学习中的常见基础题型，难度不大，需学生准确理解微观示意图与宏观物质的对应关系。
【难度系数】0.6
2.(2025·宜宾改编)某反应的微观过程如图。
下列说法正确的是 （
催化剂
A.“○⊗○”对应的化学式为$\ce{CO_{2}}$
B.该反应为化合反应
C.反应过程涉及的氧化物有2种
D.生成的“$\ce{H_{2}}$”与“
”的质量比为$1:16$
下列说法正确的是 （
D
）催化剂
A.“○⊗○”对应的化学式为$\ce{CO_{2}}$
B.该反应为化合反应
C.反应过程涉及的氧化物有2种
D.生成的“$\ce{H_{2}}$”与“
”的质量比为$1:16$答案
2.D
解析
【分析】
本题围绕化学反应微观示意图展开，解题思路为：先根据微观粒子的原子构成确定各物质的化学式，推导反应的化学方程式；再结合化学式的意义、化合反应的特征、氧化物的定义、化学方程式的质量计算等知识点，逐一分析每个选项的说法是否正确，最终选出正确答案。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：“○⊗○”对应的粒子由2个○原子和1个⊗原子构成，若○为氧原子、⊗为碳原子，则该粒子化学式为$\ce{CO}$，不是$\ce{CO_{2}}$，故A错误；
选项B：化合反应的特征是“多变一”，该反应的生成物为两种，不符合化合反应的特点，故B错误；
选项C：氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，反应过程中涉及的氧化物仅1种，故C错误；
选项D：根据反应的化学方程式，生成$\ce{H_{2}}$与另一种生成物的质量比为$2:32=1:16$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
化学反应微观示意图、氧化物、化学方程式计算
【点评】
本题通过微观反应示意图考查化学核心概念，需准确解读粒子构成，结合相关概念判断，是中等难度的常规题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕化学反应微观示意图展开，解题思路为：先根据微观粒子的原子构成确定各物质的化学式，推导反应的化学方程式；再结合化学式的意义、化合反应的特征、氧化物的定义、化学方程式的质量计算等知识点，逐一分析每个选项的说法是否正确，最终选出正确答案。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：“○⊗○”对应的粒子由2个○原子和1个⊗原子构成，若○为氧原子、⊗为碳原子，则该粒子化学式为$\ce{CO}$，不是$\ce{CO_{2}}$，故A错误；
选项B：化合反应的特征是“多变一”，该反应的生成物为两种，不符合化合反应的特点，故B错误；
选项C：氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，反应过程中涉及的氧化物仅1种，故C错误；
选项D：根据反应的化学方程式，生成$\ce{H_{2}}$与另一种生成物的质量比为$2:32=1:16$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
化学反应微观示意图、氧化物、化学方程式计算
【点评】
本题通过微观反应示意图考查化学核心概念，需准确解读粒子构成，结合相关概念判断，是中等难度的常规题型。
【难度系数】
0.5
