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清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如下(图中的微观粒子恰好完全反应)，下列说法正确的是(
A.丁的化学式为 $ H_2O_2 $
B.纳米纤维催化剂的质量未变化
C.参加反应的甲与乙的质量比是 $ 3:1 $
D.该技术有利于处理空气污染
思路解析：此题首先通过箭头的方向判断出反应物和生成物，甲和乙是反应物，丙和丁是生成物；其次根据原子图示及微观粒子的构成情况判断反应物是二氧化碳和氢气，生成物是甲醇和丁，反应物二氧化碳和氢气都不是空气污染物，与空气污染关系不大，D 选项错误。题中提示微观粒子恰好完全反应，所以甲、乙、丙前面的化学计量数分别为 $ 3 $、$ 1 $、$ 1 $，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变，则判断出构成丁的微观粒子中有 $ 2 $ 个氢原子和 $ 1 $ 个氧原子，即 $ 1 $ 个水分子，A 选项错误。通过参加反应的分子个数和相对分子质量，得甲、乙的质量比为：$ (3×2):(1×44) = 3:22 $，C 选项错误。催化剂的特点是化学反应前后质量和化学性质不变，所以 B 选项正确。
答案：B
B
)A.丁的化学式为 $ H_2O_2 $
B.纳米纤维催化剂的质量未变化
C.参加反应的甲与乙的质量比是 $ 3:1 $
D.该技术有利于处理空气污染
思路解析：此题首先通过箭头的方向判断出反应物和生成物，甲和乙是反应物，丙和丁是生成物；其次根据原子图示及微观粒子的构成情况判断反应物是二氧化碳和氢气，生成物是甲醇和丁，反应物二氧化碳和氢气都不是空气污染物，与空气污染关系不大，D 选项错误。题中提示微观粒子恰好完全反应，所以甲、乙、丙前面的化学计量数分别为 $ 3 $、$ 1 $、$ 1 $，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变，则判断出构成丁的微观粒子中有 $ 2 $ 个氢原子和 $ 1 $ 个氧原子，即 $ 1 $ 个水分子，A 选项错误。通过参加反应的分子个数和相对分子质量，得甲、乙的质量比为：$ (3×2):(1×44) = 3:22 $，C 选项错误。催化剂的特点是化学反应前后质量和化学性质不变，所以 B 选项正确。
答案：B
答案
1.B
解析
【分析】首先根据微观示意图确定反应物、生成物的粒子构成，结合质量守恒定律推导未知物质丁的化学式，写出反应的化学方程式；再逐一分析每个选项，结合催化剂的性质、质量守恒定律、化学方程式的质量比计算等知识点判断正误。
【解析】由微观示意图可知，甲为$\ce{H_{2}}$（3个氢分子），乙为$\ce{CO_{2}}$（1个二氧化碳分子），丙为$\ce{CH_{3}OH}$（甲醇）。根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变：反应前$\ce{H}$原子总数为6，$\ce{C}$原子1个，$\ce{O}$原子2个；反应后丙中含$\ce{H}$4个、$\ce{C}$1个、$\ce{O}$1个，因此丁中含$\ce{H}$2个、$\ce{O}$1个，即丁为$\ce{H_{2}O}$，反应的化学方程式为：$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$。
对选项分析：
A. 丁的化学式为$\ce{H_{2}O}$，不是$\ce{H_{2}O_{2}}$，错误；
B. 催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，因此纳米纤维催化剂的质量未变化，正确；
C. 参加反应的甲（$\ce{H_{2}}$）与乙（$\ce{CO_{2}}$）的质量比为$(3×2):44 = 6:44 = 3:22$，不是$3:1$，错误；
D. 反应物$\ce{CO_{2}}$是温室气体，不属于空气污染物，该技术与处理空气污染无关，错误。
综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】催化剂的性质、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】本题以微观反应示意图为载体，综合考查化学核心知识点，需准确判断物质构成、推导化学方程式，结合概念和计算分析选项，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】由微观示意图可知，甲为$\ce{H_{2}}$（3个氢分子），乙为$\ce{CO_{2}}$（1个二氧化碳分子），丙为$\ce{CH_{3}OH}$（甲醇）。根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变：反应前$\ce{H}$原子总数为6，$\ce{C}$原子1个，$\ce{O}$原子2个；反应后丙中含$\ce{H}$4个、$\ce{C}$1个、$\ce{O}$1个，因此丁中含$\ce{H}$2个、$\ce{O}$1个，即丁为$\ce{H_{2}O}$，反应的化学方程式为：$\ce{3H_{2} + CO_{2}\xlongequal{催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$。
对选项分析：
A. 丁的化学式为$\ce{H_{2}O}$，不是$\ce{H_{2}O_{2}}$，错误；
B. 催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，因此纳米纤维催化剂的质量未变化，正确；
C. 参加反应的甲（$\ce{H_{2}}$）与乙（$\ce{CO_{2}}$）的质量比为$(3×2):44 = 6:44 = 3:22$，不是$3:1$，错误；
D. 反应物$\ce{CO_{2}}$是温室气体，不属于空气污染物，该技术与处理空气污染无关，错误。
综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】催化剂的性质、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】本题以微观反应示意图为载体，综合考查化学核心知识点，需准确判断物质构成、推导化学方程式，结合概念和计算分析选项，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
1. 根据化学方程式不能获得的信息是(
A.化学反应发生的条件
B.化学反应的快慢
C.反应物和生成物的质量比
D.反应物和生成物
B
)A.化学反应发生的条件
B.化学反应的快慢
C.反应物和生成物的质量比
D.反应物和生成物
答案
1.B
解析
【分析】首先需明确化学方程式所能提供的信息范围：化学方程式可体现反应物、生成物、反应条件，还能通过相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数的乘积之比得到反应物和生成物的质量比，也能反映粒子个数比；而化学反应的快慢（反应速率）无法从化学方程式中直接获取，据此逐一分析选项即可。
【解析】对各选项分析如下：A选项，化学方程式会标注反应发生的条件（如点燃、加热等），能获得该信息；B选项，化学反应的快慢需要通过实验测定，化学方程式无法体现反应速率，不能获得该信息；C选项，根据化学方程式中各物质的相对分子质量（或相对原子质量）乘以化学计量数的比值，可计算出反应物和生成物的质量比，能获得该信息；D选项，化学方程式左侧为反应物，右侧为生成物，能明确反应物和生成物，可获得该信息。综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】化学方程式的意义
【点评】本题考查化学方程式的基础意义，属于常规基础题型，需准确掌握化学方程式能提供的各类信息，区分无法从化学方程式获取的内容，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】对各选项分析如下：A选项，化学方程式会标注反应发生的条件（如点燃、加热等），能获得该信息；B选项，化学反应的快慢需要通过实验测定，化学方程式无法体现反应速率，不能获得该信息；C选项，根据化学方程式中各物质的相对分子质量（或相对原子质量）乘以化学计量数的比值，可计算出反应物和生成物的质量比，能获得该信息；D选项，化学方程式左侧为反应物，右侧为生成物，能明确反应物和生成物，可获得该信息。综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】化学方程式的意义
【点评】本题考查化学方程式的基础意义，属于常规基础题型，需准确掌握化学方程式能提供的各类信息，区分无法从化学方程式获取的内容，难度较低。
【难度系数】0.8
2. (2024·北京)甲烷水蒸气重整制氢的反应为 $ CH_4 + H_2O \xlongequal[高温]{催化剂} CO + 3H_2 $，下列说法不正确的是(
A.反应涉及两种氧化物
B.反应前后氢原子个数不变
C.生成的 $ CO $、$ H_2 $ 的分子个数比为 $ 1:1 $
D.参加反应的 $ CH_4 $、$ H_2O $ 的质量比为 $ 8:9 $
C
)A.反应涉及两种氧化物
B.反应前后氢原子个数不变
C.生成的 $ CO $、$ H_2 $ 的分子个数比为 $ 1:1 $
D.参加反应的 $ CH_4 $、$ H_2O $ 的质量比为 $ 8:9 $
答案
2.C
解析
【分析】
本题考查化学方程式的相关概念与计算，需结合氧化物定义、质量守恒定律、化学方程式的意义逐一分析选项，找出不正确的说法。
【解析】
根据反应方程式$CH_4 + H_2O \xlongequal[高温]{催化剂} CO + 3H_2$，逐一判断选项：
选项A：氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。反应中$H_2O$、$CO$均为氧化物，共2种，A说法正确。
选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，反应前后氢原子个数不变，B说法正确。
选项C：由化学方程式可知，生成的$CO$分子个数为1，$H_2$分子个数为3，二者分子个数比为$1:3$，不是$1:1$，C说法错误。
选项D：参加反应的$CH_4$相对分子质量为$16$，$H_2O$相对分子质量为$18$，质量比为$16:18=8:9$，D说法正确。
综上，不正确的说法为选项C。
【答案】
C
【知识点】
氧化物的判断；质量守恒定律；化学方程式的意义
【点评】
本题围绕甲烷水蒸气重整反应考查化学基础概念，侧重对核心知识点的理解与应用，难度适中，属于学生需掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题考查化学方程式的相关概念与计算，需结合氧化物定义、质量守恒定律、化学方程式的意义逐一分析选项，找出不正确的说法。
【解析】
根据反应方程式$CH_4 + H_2O \xlongequal[高温]{催化剂} CO + 3H_2$，逐一判断选项：
选项A：氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物。反应中$H_2O$、$CO$均为氧化物，共2种，A说法正确。
选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，反应前后氢原子个数不变，B说法正确。
选项C：由化学方程式可知，生成的$CO$分子个数为1，$H_2$分子个数为3，二者分子个数比为$1:3$，不是$1:1$，C说法错误。
选项D：参加反应的$CH_4$相对分子质量为$16$，$H_2O$相对分子质量为$18$，质量比为$16:18=8:9$，D说法正确。
综上，不正确的说法为选项C。
【答案】
C
【知识点】
氧化物的判断；质量守恒定律；化学方程式的意义
【点评】
本题围绕甲烷水蒸气重整反应考查化学基础概念，侧重对核心知识点的理解与应用，难度适中，属于学生需掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
