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7.(12分)(1)写出下列反应的化学方程式。
①硫在氧气中燃烧：
②电解水：
③过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气：
(2)配平下列化学方程式。
①
②
①硫在氧气中燃烧：
$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$
。②电解水：
$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
。③过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气：
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
。(2)配平下列化学方程式。
①
4
Al+3
O₂ $\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$ 2
Al₂O₃②
2
KClO₃ $\stackrel{MnO_2}{\underset{△}{=\!=\!=}}$ 2
KCl+3
O₂↑答案
(1)①$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$
②$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
③$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2)①4 3 2 ②2 2 3
②$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
③$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
(2)①4 3 2 ②2 2 3
解析
【分析】
本题考查化学方程式的书写与配平，解题思路如下：
1. 对于化学方程式书写：先明确每个反应的反应物、生成物及反应条件，再依据质量守恒定律配平，最后标注气体符号（反应物无气体时，生成物气体需标↑）；
2. 对于化学方程式配平：采用最小公倍数法，选取反应前后原子个数差异大的元素，计算其原子个数的最小公倍数，调整对应化学式前的化学计量数，使各原子总数相等，最终验证配平结果。
【解析】
(1) ①硫在氧气中燃烧，反应物为S和O₂，生成物为SO₂，反应条件是点燃，各原子个数已守恒，故方程式为$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$；
②电解水，反应物为H₂O，生成物为H₂和O₂，反应条件是通电，根据H原子守恒，给H₂O配2、H₂配2；根据O原子守恒，给O₂配1，且H₂、O₂为气体需标↑，故方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$；
③过氧化氢在MnO₂催化下分解，反应物为H₂O₂，生成物为H₂O和O₂，反应条件是MnO₂作催化剂，根据O原子守恒，给H₂O₂配2、H₂O配2、O₂配1，故方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；
(2) ①配平$\ce{Al + O_{2}\xlongequal{点燃}Al_{2}O_{3}}$：选O元素，反应前O原子数2、反应后3，最小公倍数为6，故O₂前配3（6÷2）、Al₂O₃前配2（6÷3）；再根据Al原子守恒，Al前配4（2×2），即4Al + 3O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2Al₂O₃；
②配平$\ce{KClO_{3}\xlongequal{MnO_{2}}_{△}KCl + O_{2}\uparrow}$：选O元素，反应前O原子数3、反应后2，最小公倍数为6，故KClO₃前配2（6÷3）、O₂前配3（6÷2）；再根据K原子守恒，KCl前配2，验证Cl原子左右均为2，平衡，即2KClO₃$\stackrel{MnO_2}{\underset{△}{=\!=\!=}}$2KCl + 3O₂↑。
【答案】
(1)①$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$；②$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$；③$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；(2)①4、3、2；②2、2、3
【知识点】
化学方程式书写；化学方程式配平
【点评】
本题为化学基础核心题型，考查常见反应的化学方程式书写规则及配平方法，是初中化学必须掌握的基础内容，需熟练掌握反应物、生成物的判断，反应条件标注，配平技巧等要点。
【难度系数】
0.8
本题考查化学方程式的书写与配平，解题思路如下：
1. 对于化学方程式书写：先明确每个反应的反应物、生成物及反应条件，再依据质量守恒定律配平，最后标注气体符号（反应物无气体时，生成物气体需标↑）；
2. 对于化学方程式配平：采用最小公倍数法，选取反应前后原子个数差异大的元素，计算其原子个数的最小公倍数，调整对应化学式前的化学计量数，使各原子总数相等，最终验证配平结果。
【解析】
(1) ①硫在氧气中燃烧，反应物为S和O₂，生成物为SO₂，反应条件是点燃，各原子个数已守恒，故方程式为$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$；
②电解水，反应物为H₂O，生成物为H₂和O₂，反应条件是通电，根据H原子守恒，给H₂O配2、H₂配2；根据O原子守恒，给O₂配1，且H₂、O₂为气体需标↑，故方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$；
③过氧化氢在MnO₂催化下分解，反应物为H₂O₂，生成物为H₂O和O₂，反应条件是MnO₂作催化剂，根据O原子守恒，给H₂O₂配2、H₂O配2、O₂配1，故方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；
(2) ①配平$\ce{Al + O_{2}\xlongequal{点燃}Al_{2}O_{3}}$：选O元素，反应前O原子数2、反应后3，最小公倍数为6，故O₂前配3（6÷2）、Al₂O₃前配2（6÷3）；再根据Al原子守恒，Al前配4（2×2），即4Al + 3O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2Al₂O₃；
②配平$\ce{KClO_{3}\xlongequal{MnO_{2}}_{△}KCl + O_{2}\uparrow}$：选O元素，反应前O原子数3、反应后2，最小公倍数为6，故KClO₃前配2（6÷3）、O₂前配3（6÷2）；再根据K原子守恒，KCl前配2，验证Cl原子左右均为2，平衡，即2KClO₃$\stackrel{MnO_2}{\underset{△}{=\!=\!=}}$2KCl + 3O₂↑。
【答案】
(1)①$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$；②$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$；③$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$；(2)①4、3、2；②2、2、3
【知识点】
化学方程式书写；化学方程式配平
【点评】
本题为化学基础核心题型，考查常见反应的化学方程式书写规则及配平方法，是初中化学必须掌握的基础内容，需熟练掌握反应物、生成物的判断，反应条件标注，配平技巧等要点。
【难度系数】
0.8
8.(6分)我国科研团队首次合成了单原子铂催化剂,可用于制造甲醇($CH_3OH$),其反应的微观示意图如图所示。
(1)图中表示氢分子的是
(2)写出利用该反应合成甲醇的化学方程式:
(3)①绿色化学的“原子经济性”是指在化学品合成过程中,将原料中的原子完全转化到最终产物中,不产生任何副产物;②CO和$H_2$可反应生成不同的物质。仅用CO和$H_2$作原料,按不同的配比,且符合“原子经济性”,不能合成的物质是
A.$CO(NH_2)_2$
B.$C_6H_{12}O_6$
C.$HCHO$
D.$C_2H_5OH$
(1)图中表示氢分子的是
乙
(选填“甲”“乙”或“丙”)。(2)写出利用该反应合成甲醇的化学方程式:
$\ce{CO + 2H_{2}\xlongequal{单原子铂}CH_{3}OH}$
。(3)①绿色化学的“原子经济性”是指在化学品合成过程中,将原料中的原子完全转化到最终产物中,不产生任何副产物;②CO和$H_2$可反应生成不同的物质。仅用CO和$H_2$作原料,按不同的配比,且符合“原子经济性”,不能合成的物质是
AD
(填字母)。A.$CO(NH_2)_2$
B.$C_6H_{12}O_6$
C.$HCHO$
D.$C_2H_5OH$
答案
(1)乙
(2)$\ce{CO + 2H_{2}\xlongequal{单原子铂}CH_{3}OH}$
(3)AD
(2)$\ce{CO + 2H_{2}\xlongequal{单原子铂}CH_{3}OH}$
(3)AD
解析
【分析】
首先根据微观示意图的图例，明确各原子的种类，再判断分子的构成：氢分子由2个氢原子构成，对应乙；甲是一氧化碳（CO），丙是甲醇（CH₃OH）。解题思路：（1）根据氢分子的构成特征确定对应物质；（2）依据反应物、生成物的化学式及反应条件，结合质量守恒定律配平化学方程式；（3）根据“原子经济性”的定义，结合反应物（CO和H₂）的元素组成及原子个数比，判断各选项是否符合要求。
【解析】
（1）由图例可知，氢原子为小白圈，氢分子由2个氢原子构成，乙的模型是2个氢原子组成的分子，因此表示氢分子的是乙。
（2）甲为CO，乙为H₂，丙为CH₃OH，反应条件为单原子铂，根据质量守恒定律配平化学方程式：$\ce{CO + 2H_{2}\xlongequal{单原子铂}CH_{3}OH}$。
（3）“原子经济性”要求反应物的原子全部转化为产物，反应物为CO（含C、O）和H₂（含H），故产物只能含C、H、O三种元素，且C、O原子个数比需为1:1（每个CO提供1个C和1个O）。
A选项$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$含N元素，反应物中无N元素，无法合成；
B选项$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$：C、O原子个数比为6:6=1:1，H原子数为12，6个CO和6个H₂刚好满足原子组成，可合成；
C选项$\ce{HCHO}$（甲醛）：C、O原子个数比为1:1，H原子数为2，1个CO和1个H₂刚好满足，可合成；
D选项$\ce{C_{2}H_{5}OH}$：C、O原子个数比为2:1，不符合反应物中C、O的1:1比例，无法合成。因此不能合成的是AD。
【答案】
(1)乙；(2)$\ce{CO + 2H_{2}\xlongequal{单原子铂}CH_{3}OH}$；(3)AD
【知识点】
微观示意图、化学方程式书写、质量守恒定律
【点评】
本题结合微观粒子模型考查化学核心知识，需学生理解微观粒子与宏观物质的联系，掌握化学方程式配平及原子守恒的应用，“原子经济性”的分析是本题的难点，整体考查基础且具有区分度。
【难度系数】
0.5
首先根据微观示意图的图例，明确各原子的种类，再判断分子的构成：氢分子由2个氢原子构成，对应乙；甲是一氧化碳（CO），丙是甲醇（CH₃OH）。解题思路：（1）根据氢分子的构成特征确定对应物质；（2）依据反应物、生成物的化学式及反应条件，结合质量守恒定律配平化学方程式；（3）根据“原子经济性”的定义，结合反应物（CO和H₂）的元素组成及原子个数比，判断各选项是否符合要求。
【解析】
（1）由图例可知，氢原子为小白圈，氢分子由2个氢原子构成，乙的模型是2个氢原子组成的分子，因此表示氢分子的是乙。
（2）甲为CO，乙为H₂，丙为CH₃OH，反应条件为单原子铂，根据质量守恒定律配平化学方程式：$\ce{CO + 2H_{2}\xlongequal{单原子铂}CH_{3}OH}$。
（3）“原子经济性”要求反应物的原子全部转化为产物，反应物为CO（含C、O）和H₂（含H），故产物只能含C、H、O三种元素，且C、O原子个数比需为1:1（每个CO提供1个C和1个O）。
A选项$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$含N元素，反应物中无N元素，无法合成；
B选项$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$：C、O原子个数比为6:6=1:1，H原子数为12，6个CO和6个H₂刚好满足原子组成，可合成；
C选项$\ce{HCHO}$（甲醛）：C、O原子个数比为1:1，H原子数为2，1个CO和1个H₂刚好满足，可合成；
D选项$\ce{C_{2}H_{5}OH}$：C、O原子个数比为2:1，不符合反应物中C、O的1:1比例，无法合成。因此不能合成的是AD。
【答案】
(1)乙；(2)$\ce{CO + 2H_{2}\xlongequal{单原子铂}CH_{3}OH}$；(3)AD
【知识点】
微观示意图、化学方程式书写、质量守恒定律
【点评】
本题结合微观粒子模型考查化学核心知识，需学生理解微观粒子与宏观物质的联系，掌握化学方程式配平及原子守恒的应用，“原子经济性”的分析是本题的难点，整体考查基础且具有区分度。
【难度系数】
0.5
9.(8分)在密闭容器中，有M、N、P、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前
后各物质的质量分数如图所示。请回答下列问题。
(1)图中x的值为
(2)容器中N物质可能是该反应的
(3)参加反应的M、P两种物质的质量比为
(4)写出一个符合图中变化关系的化学方程式：
后各物质的质量分数如图所示。请回答下列问题。
(1)图中x的值为
41%
。(2)容器中N物质可能是该反应的
催化剂
，也可能是不参与反应的杂质。(3)参加反应的M、P两种物质的质量比为
1:8
(填最简整数比)。(4)写出一个符合图中变化关系的化学方程式：
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
。答案
(1)41%
(2)催化剂
(3)1:8
(4)$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
(2)催化剂
(3)1:8
(4)$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
解析
【分析】
根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后各物质的总质量不变，因此反应前后各物质的质量分数总和均为100%，据此可计算未知量x；再对比反应前后各物质的质量分数变化，判断反应物、生成物和质量不变的物质；最后计算参加反应的物质质量比，结合比例写出符合的化学方程式。
【解析】
(1) 反应前各物质质量分数之和为100%，则：
$19\% + 10\% + x + 30\% = 100\%$
解得$x = 100\% - 19\% -10\% -30\% = 41\%$。
(2) N物质反应前后质量分数均为10%，质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质。
(3) 参加反应的M的质量变化：$19\% -17\% =2\%$；参加反应的P的质量变化：$41\% -25\% =16\%$，因此参加反应的M、P质量比为$2\%:16\% =1:8$。
(4) 反应中M和P的质量比为1:8，生成物Q的质量增加量为$48\% -30\% =18\%$，符合质量守恒（$2\%+16\%=18\%$）。例如氢气燃烧的反应：$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$，其中参加反应的氢气与氧气质量比为$(2×2):32=1:8$，符合题意。
【答案】
(1)41%
(2)催化剂
(3)1:8
(4)$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
【知识点】
质量守恒定律、催化剂、化学方程式书写
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开，需通过反应前后质量分数变化判断反应类型和物质角色，计算质量比并匹配化学方程式，是基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后各物质的总质量不变，因此反应前后各物质的质量分数总和均为100%，据此可计算未知量x；再对比反应前后各物质的质量分数变化，判断反应物、生成物和质量不变的物质；最后计算参加反应的物质质量比，结合比例写出符合的化学方程式。
【解析】
(1) 反应前各物质质量分数之和为100%，则：
$19\% + 10\% + x + 30\% = 100\%$
解得$x = 100\% - 19\% -10\% -30\% = 41\%$。
(2) N物质反应前后质量分数均为10%，质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质。
(3) 参加反应的M的质量变化：$19\% -17\% =2\%$；参加反应的P的质量变化：$41\% -25\% =16\%$，因此参加反应的M、P质量比为$2\%:16\% =1:8$。
(4) 反应中M和P的质量比为1:8，生成物Q的质量增加量为$48\% -30\% =18\%$，符合质量守恒（$2\%+16\%=18\%$）。例如氢气燃烧的反应：$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$，其中参加反应的氢气与氧气质量比为$(2×2):32=1:8$，符合题意。
【答案】
(1)41%
(2)催化剂
(3)1:8
(4)$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
【知识点】
质量守恒定律、催化剂、化学方程式书写
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开，需通过反应前后质量分数变化判断反应类型和物质角色，计算质量比并匹配化学方程式，是基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
三、计算题(本大题共1小题,共4分)
10.(4分)甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)是一种清洁燃料，也是重要的化工原料。利用工业废气中的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$反应合成甲醇(反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$)，对实现碳中和目标具有重要意义。若通过该反应将88 t $\ce{CO_{2}}$转化为甲醇，计算理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量。
10.(4分)甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)是一种清洁燃料，也是重要的化工原料。利用工业废气中的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}}$反应合成甲醇(反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$)，对实现碳中和目标具有重要意义。若通过该反应将88 t $\ce{CO_{2}}$转化为甲醇，计算理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量。
答案
解:设将88 t $\ce{CO_{2}}$转化为甲醇,理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 6
88 t x
$\dfrac{44}{6}=\dfrac{88\ \mathrm{t}}{x}$ $x=12\ \mathrm{t}$
答:将88 t $\ce{CO_{2}}$转化为甲醇,理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量为12 t。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 6
88 t x
$\dfrac{44}{6}=\dfrac{88\ \mathrm{t}}{x}$ $x=12\ \mathrm{t}$
答:将88 t $\ce{CO_{2}}$转化为甲醇,理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量为12 t。
解析
【分析】本题是根据化学方程式的计算类题目，解题思路为：①设未知量（未知量不带单位）；②写出反应的化学方程式；③计算已知物质（$\ce{CO_{2}}$）和待求物质（$\ce{H_{2}}$）的相对分子质量总和，对应题目给出的已知质量和未知质量；④利用化学方程式中各物质的质量比为定值，列出比例式求解；⑤规范作答。
【解析】解：设理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$
$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$12 + 16×2 = 44$，$\ce{3H_{2}}$的相对分子质量总和为$3×(1×2)=6$。
根据化学方程式中物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比，列比例式：
$\dfrac{44}{6} = \dfrac{88\ \mathrm{t}}{x}$
解得：$x = \dfrac{6×88\ \mathrm{t}}{44} = 12\ \mathrm{t}$
答：理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量为12 t。
【答案】12 t
【知识点】根据化学方程式的计算、相对分子质量计算
【点评】本题为基础化学计算题型，考查化学方程式计算的基本步骤，需注意化学计量数在计算相对质量时的应用，只要掌握常规计算方法即可正确解答。
【难度系数】0.8
【解析】解：设理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$
$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$12 + 16×2 = 44$，$\ce{3H_{2}}$的相对分子质量总和为$3×(1×2)=6$。
根据化学方程式中物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比，列比例式：
$\dfrac{44}{6} = \dfrac{88\ \mathrm{t}}{x}$
解得：$x = \dfrac{6×88\ \mathrm{t}}{44} = 12\ \mathrm{t}$
答：理论上需要消耗$\ce{H_{2}}$的质量为12 t。
【答案】12 t
【知识点】根据化学方程式的计算、相对分子质量计算
【点评】本题为基础化学计算题型，考查化学方程式计算的基本步骤，需注意化学计量数在计算相对质量时的应用，只要掌握常规计算方法即可正确解答。
【难度系数】0.8
