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[典例 1]下列化学方程式书写正确的是()。
A. $\ce{S + O_{2} = SO_{2}}$
B. $\ce{2H_{2} + O_{2} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$
C. $\ce{4Fe + 3O_{2} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 2Fe_{2}O_{3}}$
D. $\ce{Mg + O_{2} \xlongequal{\mathrm{点燃}} MgO_{2}}$
解析:A. 未标明反应条件,错误;B. 遵守质量守恒定律和客观事实,正确;C. 生成物应为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,未遵守客观事实,错误;D. 生成物应为$\ce{MgO}$,未遵守客观事实,错误。
答案:B
A. $\ce{S + O_{2} = SO_{2}}$
B. $\ce{2H_{2} + O_{2} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$
C. $\ce{4Fe + 3O_{2} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 2Fe_{2}O_{3}}$
D. $\ce{Mg + O_{2} \xlongequal{\mathrm{点燃}} MgO_{2}}$
解析:A. 未标明反应条件,错误;B. 遵守质量守恒定律和客观事实,正确;C. 生成物应为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,未遵守客观事实,错误;D. 生成物应为$\ce{MgO}$,未遵守客观事实,错误。
答案:B
答案
B
解析
【分析】判断化学方程式是否正确，需从三方面入手：一是是否符合客观事实（反应物、生成物的化学式要正确，反应实际产物不能出错）；二是是否遵守质量守恒定律（方程式两边各原子的种类和数目必须相等，即配平）；三是反应条件、气体/沉淀符号等标注是否正确。接下来逐个分析选项：A选项硫燃烧的反应未标注点燃条件，不符合要求；B选项氢气燃烧生成水，化学式正确、配平正确、反应条件标注正确，符合所有要求；C选项铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁而非三氧化二铁，不符合客观事实；D选项氧化镁的化学式应为MgO而非MgO₂，不符合客观事实，因此选B。
【解析】判断化学方程式书写是否正确，需依据以下原则：①符合客观事实，即反应物、生成物的化学式与实际反应一致；②遵守质量守恒定律，即方程式两边各原子的种类和数目相等；③反应条件、气体/沉淀符号等标注正确。对各选项分析如下：
A. 硫与氧气反应生成二氧化硫，反应条件为“点燃”，该方程式未标注反应条件，不符合要求，错误；
B. 氢气在氧气中点燃生成水，化学式书写正确，配平后两边氢原子、氧原子数目均相等，反应条件标注正确，符合客观事实和质量守恒定律，正确；
C. 铁在氧气中燃烧的生成物是四氧化三铁（$\ce{Fe_{3}O_{4}}$），而非三氧化二铁（$\ce{Fe_{2}O_{3}}$），不符合客观事实，错误；
D. 氧化镁的化学式为$\ce{MgO}$，$\ce{MgO_{2}}$不符合客观事实，错误。
【答案】B
【知识点】化学方程式的书写、常见物质的化学式、质量守恒定律
【点评】本题是化学基础题，考查化学方程式书写的判断方法，需要学生掌握常见反应的产物、正确书写化学式、配平及反应条件标注，属于核心基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】判断化学方程式书写是否正确，需依据以下原则：①符合客观事实，即反应物、生成物的化学式与实际反应一致；②遵守质量守恒定律，即方程式两边各原子的种类和数目相等；③反应条件、气体/沉淀符号等标注正确。对各选项分析如下：
A. 硫与氧气反应生成二氧化硫，反应条件为“点燃”，该方程式未标注反应条件，不符合要求，错误；
B. 氢气在氧气中点燃生成水，化学式书写正确，配平后两边氢原子、氧原子数目均相等，反应条件标注正确，符合客观事实和质量守恒定律，正确；
C. 铁在氧气中燃烧的生成物是四氧化三铁（$\ce{Fe_{3}O_{4}}$），而非三氧化二铁（$\ce{Fe_{2}O_{3}}$），不符合客观事实，错误；
D. 氧化镁的化学式为$\ce{MgO}$，$\ce{MgO_{2}}$不符合客观事实，错误。
【答案】B
【知识点】化学方程式的书写、常见物质的化学式、质量守恒定律
【点评】本题是化学基础题，考查化学方程式书写的判断方法，需要学生掌握常见反应的产物、正确书写化学式、配平及反应条件标注，属于核心基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】0.7
[典例2]配平下列反应的化学方程式。
(1) P + O₂ $\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$ P₂O₅。
(2) H₂O₂ $\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}$ H₂O + O₂↑。
(3) NH₃ + O₂ $\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$ N₂ + H₂O。
解析:(1)属于所有元素在反应前后均只出现一次的简单化学反应,可选择最小公倍数法,反应前后氧原子的个数相差较多,所以找氧原子的最小公倍数,2和5的最小公倍数为10,所以O₂前面配5,P₂O₅前面配2,最后将磷原子配平即可。
(2)属于反应前后某一元素多次出现的化学反应,可选择奇数配偶法,H₂O中氧原子的个数为奇数,所以在H₂O前面配2,使其变为偶数,然后在H₂O₂前面配2,O₂前面配1即可。
(3)属于有单质参与或生成的复杂化学反应,可选择分数法进行配平,首先配平氢原子,在NH₃前面配2,在H₂O前面配3,N₂前面配1,然后配氧原子,在O₂前面配$\frac{3}{2}$,最后每一个化学计量数同时乘2即可。
答案:(1)4 5 2
(2)2 2 1
(3)4 3 2 6
(1) P + O₂ $\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$ P₂O₅。
(2) H₂O₂ $\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}$ H₂O + O₂↑。
(3) NH₃ + O₂ $\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$ N₂ + H₂O。
解析:(1)属于所有元素在反应前后均只出现一次的简单化学反应,可选择最小公倍数法,反应前后氧原子的个数相差较多,所以找氧原子的最小公倍数,2和5的最小公倍数为10,所以O₂前面配5,P₂O₅前面配2,最后将磷原子配平即可。
(2)属于反应前后某一元素多次出现的化学反应,可选择奇数配偶法,H₂O中氧原子的个数为奇数,所以在H₂O前面配2,使其变为偶数,然后在H₂O₂前面配2,O₂前面配1即可。
(3)属于有单质参与或生成的复杂化学反应,可选择分数法进行配平,首先配平氢原子,在NH₃前面配2,在H₂O前面配3,N₂前面配1,然后配氧原子,在O₂前面配$\frac{3}{2}$,最后每一个化学计量数同时乘2即可。
答案:(1)4 5 2
(2)2 2 1
(3)4 3 2 6
答案
解：
(1) 采用最小公倍数法配平：
反应前后氧原子的个数分别为2和5，二者最小公倍数为10，因此$\ce{O_{2}}$前配5，$\ce{P_{2}O_{5}}$前配2；反应后磷原子总个数为$2×2=4$，因此单质P前配4。
(2) 采用奇数配偶法配平：
反应后$\ce{H_{2}O}$中氧原子个数为奇数，先将$\ce{H_{2}O}$的化学计量数定为2，此时氢原子总个数为$2×2=4$，因此$\ce{H_{2}O_{2}}$前配2；反应前后氧原子的差值为$2×2 - 2×1=2$，因此$\ce{O_{2}}$前配1。
(3) 采用分数配平法配平：
先配平氢原子，暂定$\ce{N_{2}}$的化学计量数为1，则$\ce{NH_{3}}$前配2，此时氢原子总个数为$2×3=6$，因此$\ce{H_{2}O}$前配3；再配平氧原子，反应后氧原子总个数为3，因此$\ce{O_{2}}$前配$\frac{3}{2}$；将所有化学计量数同时乘以2消去分母，得到最终的化学计量数。
配平所得各物质化学计量数：
(1) $\boldsymbol{4}$、$\boldsymbol{5}$、$\boldsymbol{2}$
(2) $\boldsymbol{2}$、$\boldsymbol{2}$、$\boldsymbol{1}$
(3) $\boldsymbol{4}$、$\boldsymbol{3}$、$\boldsymbol{2}$、$\boldsymbol{6}$
(1) 采用最小公倍数法配平：
反应前后氧原子的个数分别为2和5，二者最小公倍数为10，因此$\ce{O_{2}}$前配5，$\ce{P_{2}O_{5}}$前配2；反应后磷原子总个数为$2×2=4$，因此单质P前配4。
(2) 采用奇数配偶法配平：
反应后$\ce{H_{2}O}$中氧原子个数为奇数，先将$\ce{H_{2}O}$的化学计量数定为2，此时氢原子总个数为$2×2=4$，因此$\ce{H_{2}O_{2}}$前配2；反应前后氧原子的差值为$2×2 - 2×1=2$，因此$\ce{O_{2}}$前配1。
(3) 采用分数配平法配平：
先配平氢原子，暂定$\ce{N_{2}}$的化学计量数为1，则$\ce{NH_{3}}$前配2，此时氢原子总个数为$2×3=6$，因此$\ce{H_{2}O}$前配3；再配平氧原子，反应后氧原子总个数为3，因此$\ce{O_{2}}$前配$\frac{3}{2}$；将所有化学计量数同时乘以2消去分母，得到最终的化学计量数。
配平所得各物质化学计量数：
(1) $\boldsymbol{4}$、$\boldsymbol{5}$、$\boldsymbol{2}$
(2) $\boldsymbol{2}$、$\boldsymbol{2}$、$\boldsymbol{1}$
(3) $\boldsymbol{4}$、$\boldsymbol{3}$、$\boldsymbol{2}$、$\boldsymbol{6}$
解析
【分析】
配平化学方程式的核心是保证反应前后各原子的种类和数目不变，需根据反应特点选择合适的配平方法：(1)反应前后氧原子数差异大，适合用最小公倍数法；(2)反应后某元素（氧）原子数为奇数，适合用奇数配偶法；(3)有单质参与/生成，适合用分数配平法，逐步调整化学计量数使原子守恒。
【解析】
(1) 采用最小公倍数法：反应前后氧原子数为2和5，二者最小公倍数为10，因此$\ce{O_{2}}$前配5，$\ce{P_{2}O_{5}}$前配2；反应后磷原子总个数为$2×2=4$，故$\ce{P}$前配4，配平完成。
(2) 采用奇数配偶法：反应后$\ce{H_{2}O}$中氧原子数为奇数，先将$\ce{H_{2}O}$的化学计量数定为2（氧原子数变为偶数），此时氢原子总个数为$2×2=4$，故$\ce{H_{2}O_{2}}$前配2；反应前氧原子总个数为$2×2=4$，反应后氧原子总个数为$2×1=2$，差值为2，因此$\ce{O_{2}}$前配1，配平完成。
(3) 采用分数配平法：先配平氢原子，暂定$\ce{N_{2}}$的化学计量数为1，则$\ce{NH_{3}}$前配2，此时氢原子总个数为$2×3=6$，故$\ce{H_{2}O}$前配3；反应后氧原子总个数为3，因此$\ce{O_{2}}$前配$\frac{3}{2}$；将所有化学计量数同时乘2消去分母，得到最终计量数，配平完成。
【答案】
(1)4 5 2；(2)2 2 1；(3)4 3 2 6
【知识点】
化学方程式的配平；配平化学方程式的方法
【点评】
本题为化学入门级的基础配平题，考察三种常用配平方法的应用，是化学学习的核心基础内容，需熟练掌握不同方法的适用场景。
【难度系数】
0.3
配平化学方程式的核心是保证反应前后各原子的种类和数目不变，需根据反应特点选择合适的配平方法：(1)反应前后氧原子数差异大，适合用最小公倍数法；(2)反应后某元素（氧）原子数为奇数，适合用奇数配偶法；(3)有单质参与/生成，适合用分数配平法，逐步调整化学计量数使原子守恒。
【解析】
(1) 采用最小公倍数法：反应前后氧原子数为2和5，二者最小公倍数为10，因此$\ce{O_{2}}$前配5，$\ce{P_{2}O_{5}}$前配2；反应后磷原子总个数为$2×2=4$，故$\ce{P}$前配4，配平完成。
(2) 采用奇数配偶法：反应后$\ce{H_{2}O}$中氧原子数为奇数，先将$\ce{H_{2}O}$的化学计量数定为2（氧原子数变为偶数），此时氢原子总个数为$2×2=4$，故$\ce{H_{2}O_{2}}$前配2；反应前氧原子总个数为$2×2=4$，反应后氧原子总个数为$2×1=2$，差值为2，因此$\ce{O_{2}}$前配1，配平完成。
(3) 采用分数配平法：先配平氢原子，暂定$\ce{N_{2}}$的化学计量数为1，则$\ce{NH_{3}}$前配2，此时氢原子总个数为$2×3=6$，故$\ce{H_{2}O}$前配3；反应后氧原子总个数为3，因此$\ce{O_{2}}$前配$\frac{3}{2}$；将所有化学计量数同时乘2消去分母，得到最终计量数，配平完成。
【答案】
(1)4 5 2；(2)2 2 1；(3)4 3 2 6
【知识点】
化学方程式的配平；配平化学方程式的方法
【点评】
本题为化学入门级的基础配平题，考察三种常用配平方法的应用，是化学学习的核心基础内容，需熟练掌握不同方法的适用场景。
【难度系数】
0.3
知识点二 结合题示信息或微观示意图书写化学方程式
[典例3]科学家利用某纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体甲醇(CH₃OH)，其微观示意图如图所示(图中的分子恰好完全反应)。下列说法错误的是()。
A.生成物丙中碳元素的质量分数为37.5%
B.该反应的化学方程式为$3H_2 + CO_2 \xlongequal{催化剂} CH_3OH + H_2O$
C.生成物丙和丁的质量比为1:1
D.该反应有助于消耗二氧化碳
解析:由反应的微观示意图和质量守恒定律可知,该反应是在催化剂的作用下,氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水。该反应的化学方程式为$3H_2 + CO_2 \xlongequal{催化剂} CH_3OH + H_2O$。丙物质是甲醇(CH₃OH),其中碳元素的质量分数为$\frac{12}{32}×100\% = 37.5\%$,A正确;该反应的化学方程式为$3H_2 + CO_2 \xlongequal{催化剂} CH_3OH + H_2O$,B正确;生成物丙(甲醇)和丁(水)的质量比为$32:18≠1:1$,C错误;该反应将二氧化碳转化为甲醇,有助于消耗二氧化碳,D正确。
答案:C
[典例3]科学家利用某纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体甲醇(CH₃OH)，其微观示意图如图所示(图中的分子恰好完全反应)。下列说法错误的是()。
A.生成物丙中碳元素的质量分数为37.5%
B.该反应的化学方程式为$3H_2 + CO_2 \xlongequal{催化剂} CH_3OH + H_2O$
C.生成物丙和丁的质量比为1:1
D.该反应有助于消耗二氧化碳
解析:由反应的微观示意图和质量守恒定律可知,该反应是在催化剂的作用下,氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水。该反应的化学方程式为$3H_2 + CO_2 \xlongequal{催化剂} CH_3OH + H_2O$。丙物质是甲醇(CH₃OH),其中碳元素的质量分数为$\frac{12}{32}×100\% = 37.5\%$,A正确;该反应的化学方程式为$3H_2 + CO_2 \xlongequal{催化剂} CH_3OH + H_2O$,B正确;生成物丙(甲醇)和丁(水)的质量比为$32:18≠1:1$,C错误;该反应将二氧化碳转化为甲醇,有助于消耗二氧化碳,D正确。
答案:C
答案
C
解析
【分析】
解题思路：首先从微观示意图中识别各物质的分子构成，确定甲、乙、丙、丁的化学式；再根据质量守恒定律配平反应的化学方程式；最后逐一分析每个选项，通过计算或概念判断找出错误选项。
【解析】
1. 确定物质化学式：甲为$\ce{H_{2}}$（共3个$\ce{H_{2}}$分子），乙为$\ce{CO_{2}}$，丙为$\ce{CH_{3}OH}$；根据反应前后原子种类、数目不变，反应后丁的分子为$\ce{H_{2}O}$，配平后化学方程式为：$\ce{3H_{2} + CO_{2} \xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$。
2. 分析选项：
A选项：丙为$\ce{CH_{3}OH}$，其相对分子质量=$12 + 1×4 + 16=32$，碳元素质量分数=$\frac{12}{32}×100\%=37.5\%$，A正确。
B选项：根据微观示意图和配平结果，反应的化学方程式为$\ce{3H_{2} + CO_{2} \xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$，B正确。
C选项：生成物丙（$\ce{CH_{3}OH}$）的相对分子质量为32，丁（$\ce{H_{2}O}$）的相对分子质量为18，二者质量比=$32:18=16:9≠1:1$，C错误。
D选项：该反应以$\ce{CO_{2}}$为反应物，将二氧化碳转化为甲醇，有助于消耗二氧化碳，D正确。
综上，错误选项为C。
【答案】
C
【知识点】
微观示意图与化学方程式、元素质量分数计算、化学方程式配平
【点评】
本题是微观示意图的典型应用题型，考查学生从微观到宏观的转化能力，以及化学方程式书写、相关计算的基本方法，需学生细心分析各选项，避免计算错误或概念混淆。
【难度系数】
0.5
解题思路：首先从微观示意图中识别各物质的分子构成，确定甲、乙、丙、丁的化学式；再根据质量守恒定律配平反应的化学方程式；最后逐一分析每个选项，通过计算或概念判断找出错误选项。
【解析】
1. 确定物质化学式：甲为$\ce{H_{2}}$（共3个$\ce{H_{2}}$分子），乙为$\ce{CO_{2}}$，丙为$\ce{CH_{3}OH}$；根据反应前后原子种类、数目不变，反应后丁的分子为$\ce{H_{2}O}$，配平后化学方程式为：$\ce{3H_{2} + CO_{2} \xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$。
2. 分析选项：
A选项：丙为$\ce{CH_{3}OH}$，其相对分子质量=$12 + 1×4 + 16=32$，碳元素质量分数=$\frac{12}{32}×100\%=37.5\%$，A正确。
B选项：根据微观示意图和配平结果，反应的化学方程式为$\ce{3H_{2} + CO_{2} \xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$，B正确。
C选项：生成物丙（$\ce{CH_{3}OH}$）的相对分子质量为32，丁（$\ce{H_{2}O}$）的相对分子质量为18，二者质量比=$32:18=16:9≠1:1$，C错误。
D选项：该反应以$\ce{CO_{2}}$为反应物，将二氧化碳转化为甲醇，有助于消耗二氧化碳，D正确。
综上，错误选项为C。
【答案】
C
【知识点】
微观示意图与化学方程式、元素质量分数计算、化学方程式配平
【点评】
本题是微观示意图的典型应用题型，考查学生从微观到宏观的转化能力，以及化学方程式书写、相关计算的基本方法，需学生细心分析各选项，避免计算错误或概念混淆。
【难度系数】
0.5
