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9. [2024 天津]尿素$\ce{[CO(NH_{2})_{2}]}$是农业生产中常用的化肥,工业上制备尿素的化学方程式为$\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{\mathrm{一定条件}}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。下列说法中,正确的是 （
A.$\ce{NH_{3}}$中$\ce{N}$的化合价为$+3$
B.尿素中氮元素的质量分数约为$23.3\%$
C.参加反应的$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量比为$17:22$
D.尿素中碳元素与氮元素的质量比为$6:7$
C
）A.$\ce{NH_{3}}$中$\ce{N}$的化合价为$+3$
B.尿素中氮元素的质量分数约为$23.3\%$
C.参加反应的$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量比为$17:22$
D.尿素中碳元素与氮元素的质量比为$6:7$
答案
9. C $\ce{NH_{3}}$中氢元素显＋1价,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0可以得出$\ce{NH_{3}}$中N的化合价为－3,A项错误;尿素中氮元素的质量分数为$\frac{14×2}{12+16+(14+1×2)×2}×100\%≈46.7\%$,B项错误;根据化学方程式可知参加反应的$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量比为(17×2):44=17:22,C项正确;尿素中碳元素与氮元素的质量比为12:(14×2)=3:7,D项错误。
解析
【分析】
这道题结合工业制备尿素的反应，综合考察化合价判断、化学式相关计算、化学方程式反应物质量比计算的基础选择题，解题时可以逐个选项逐一验证正误：
1. 验证A选项：根据化合物中正负化合价代数和为0的规则，已知$\ce{NH_{3}}$中H为+1价，代入计算N的化合价即可判断对错；
2. 验证B选项：套用化合物中元素质量分数的计算公式，代入尿素的化学式计算氮元素质量分数，和选项给出的数值对比即可；
3. 验证C选项：结合给出的化学方程式，用各物质的相对分子质量乘以对应化学计量数，得到的比值就是参加反应的两种反应物的质量比，计算后和选项对比；
4. 验证D选项：计算尿素中碳、氮元素的相对原子质量总和的比值，和选项给出的比例对比，最终排除错误选项得到正确答案。
【解析】
我们逐个选项分析计算：
选项A：$\ce{NH_{3}}$中H元素化合价为+1，设N元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得$x + 3×(+1)=0$，解得$x=-3$，并非+3，A错误；
选项B：尿素的相对分子质量为$12+16+(14+1×2)×2=60$，其中氮元素的质量分数为$\frac{14×2}{60}×100\%\approx46.7\%$，并非23.3%，B错误；
选项C：根据反应方程式$\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定条件}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$，参加反应的$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量比为$(2×17):44=34:44=17:22$，C正确；
选项D：尿素中碳元素和氮元素的质量比为$12:(14×2)=12:28=3:7$，并非6:7，D错误。
【答案】
C
【知识点】
化合价计算，元素质量分数，方程式质量比
【点评】
本题属于初中化学化学式与化学方程式相关计算的基础综合题，考点覆盖化合价规则、化学式元素质量比、元素质量分数、化学反应反应物质量比多个核心基础知识点，解题时注意计算过程不要漏乘化学式中原子个数、化学方程式的计量数即可避免出错。
【难度系数】
0.7
这道题结合工业制备尿素的反应，综合考察化合价判断、化学式相关计算、化学方程式反应物质量比计算的基础选择题，解题时可以逐个选项逐一验证正误：
1. 验证A选项：根据化合物中正负化合价代数和为0的规则，已知$\ce{NH_{3}}$中H为+1价，代入计算N的化合价即可判断对错；
2. 验证B选项：套用化合物中元素质量分数的计算公式，代入尿素的化学式计算氮元素质量分数，和选项给出的数值对比即可；
3. 验证C选项：结合给出的化学方程式，用各物质的相对分子质量乘以对应化学计量数，得到的比值就是参加反应的两种反应物的质量比，计算后和选项对比；
4. 验证D选项：计算尿素中碳、氮元素的相对原子质量总和的比值，和选项给出的比例对比，最终排除错误选项得到正确答案。
【解析】
我们逐个选项分析计算：
选项A：$\ce{NH_{3}}$中H元素化合价为+1，设N元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得$x + 3×(+1)=0$，解得$x=-3$，并非+3，A错误；
选项B：尿素的相对分子质量为$12+16+(14+1×2)×2=60$，其中氮元素的质量分数为$\frac{14×2}{60}×100\%\approx46.7\%$，并非23.3%，B错误；
选项C：根据反应方程式$\ce{2NH_{3} + CO_{2}\xlongequal{一定条件}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$，参加反应的$\ce{NH_{3}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量比为$(2×17):44=34:44=17:22$，C正确；
选项D：尿素中碳元素和氮元素的质量比为$12:(14×2)=12:28=3:7$，并非6:7，D错误。
【答案】
C
【知识点】
化合价计算，元素质量分数，方程式质量比
【点评】
本题属于初中化学化学式与化学方程式相关计算的基础综合题，考点覆盖化合价规则、化学式元素质量比、元素质量分数、化学反应反应物质量比多个核心基础知识点，解题时注意计算过程不要漏乘化学式中原子个数、化学方程式的计量数即可避免出错。
【难度系数】
0.7
10. [2025 海口质检]氢能是绿色能源,一种制备与贮存氢气的方法如图所示。发生的反应中,属于分解反应的是反应
1
(填“1”“2”或“3”),化学方程式为$\ce{6ZnFe_{2}O_{4}\xlongequal{太阳能}6ZnO + 4Fe_{3}O_{4} + O_{2}\uparrow}$
;贮氢过程中发生反应的化学方程式为$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$
。答案
10. 1 $\ce{6ZnFe_{2}O_{4}\xlongequal{太阳能}6ZnO + 4Fe_{3}O_{4} + O_{2}\uparrow}$
$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$
〔解析〕反应1的反应物是$\ce{ZnFe_{2}O_{4}}$,反应条件是太阳能,生成物是$\ce{ZnO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{O_{2}}$,化学方程式为$\ce{6ZnFe_{2}O_{4}\xlongequal{太阳能}6ZnO + 4Fe_{3}O_{4} + O_{2}\uparrow}$,符合“一变多”的特点,属于分解反应;反应2的反应物是$\ce{ZnO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{H_{2}O}$,生成物是$\ce{ZnFe_{2}O_{4}}$、$\ce{H_{2}}$,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应;反应3为贮氢过程发生的化学反应,反应物为$\ce{Mg_{2}Cu}$、$\ce{H_{2}}$,反应条件为高温、氩气,生成物为$\ce{MgH_{2}}$、$\ce{MgCu_{2}}$,反应的化学方程式为$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应。
$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$
〔解析〕反应1的反应物是$\ce{ZnFe_{2}O_{4}}$,反应条件是太阳能,生成物是$\ce{ZnO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{O_{2}}$,化学方程式为$\ce{6ZnFe_{2}O_{4}\xlongequal{太阳能}6ZnO + 4Fe_{3}O_{4} + O_{2}\uparrow}$,符合“一变多”的特点,属于分解反应;反应2的反应物是$\ce{ZnO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{H_{2}O}$,生成物是$\ce{ZnFe_{2}O_{4}}$、$\ce{H_{2}}$,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应;反应3为贮氢过程发生的化学反应,反应物为$\ce{Mg_{2}Cu}$、$\ce{H_{2}}$,反应条件为高温、氩气,生成物为$\ce{MgH_{2}}$、$\ce{MgCu_{2}}$,反应的化学方程式为$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$,不符合“一变多”的特点,不属于分解反应。
解析
【分析】
首先回忆分解反应的核心特征是“一变多”，即仅有一种反应物，生成两种或多种其他物质。接下来我们逐个从流程图中提取三个反应的反应物、生成物和反应条件：
1. 先看反应1：反应物只有ZnFe₂O₄，反应条件是太阳能，生成物是ZnO、Fe₃O₄和O₂，反应物只有1种，生成物共3种，符合分解反应的特征，后续可通过原子守恒配平该反应。
2. 再验证反应2：反应物是ZnO、Fe₃O₄、H₂O共3种，生成物是ZnFe₂O₄和H₂，反应物不止1种，不符合分解反应要求。
3. 最后看贮氢的反应3：反应物是Mg₂Cu和H₂，反应条件是高温、氩气氛围，生成物是MgH₂和MgCu₂，按Cu、Mg、H的原子顺序依次配平，即可得到对应的化学方程式。
【解析】
1. 判断分解反应：
分解反应要求反应物仅为1种，生成物为两种及以上。反应1的反应物只有$\ce{ZnFe_{2}O_{4}}$，生成物为$\ce{ZnO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{O_{2}}$，符合“一变多”的分解反应特征，因此属于分解反应的是反应1。
2. 书写反应1的化学方程式：
根据原子守恒配平：Fe原子左侧每个$\ce{ZnFe_{2}O_{4}}$含2个Fe，右侧每个$\ce{Fe_{3}O_{4}}$含3个Fe，取最小公倍数6，最终配平得到：$\ce{6ZnFe_{2}O_{4}\xlongequal{太阳能}6ZnO + 4Fe_{3}O_{4} + O_{2}\uparrow}$。
3. 书写贮氢过程（反应3）的化学方程式：
从流程图可知，反应物为$\ce{Mg_{2}Cu}$和$\ce{H_{2}}$，反应条件为高温、氩气作保护气，生成物为$\ce{MgH_{2}}$和$\ce{MgCu_{2}}$，按Cu→Mg→H的顺序配平，得到：$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$。
【答案】
1 $\ce{6ZnFe_{2}O_{4}\xlongequal{太阳能}6ZnO + 4Fe_{3}O_{4} + O_{2}\uparrow}$；$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$
【知识点】
分解反应判断；化学方程式书写；原子守恒配平
【点评】
本题结合氢能制备与贮存的实际工艺流程图，综合考察基本反应类型判断和陌生化学方程式书写能力，解题核心是准确从流程图中提取各反应的反应物、生成物和反应条件，再结合反应类型定义、原子守恒规则完成作答，易错点是配平时容易忽略各金属原子的数目守恒，写错化学计量数。
【难度系数】
0.6
首先回忆分解反应的核心特征是“一变多”，即仅有一种反应物，生成两种或多种其他物质。接下来我们逐个从流程图中提取三个反应的反应物、生成物和反应条件：
1. 先看反应1：反应物只有ZnFe₂O₄，反应条件是太阳能，生成物是ZnO、Fe₃O₄和O₂，反应物只有1种，生成物共3种，符合分解反应的特征，后续可通过原子守恒配平该反应。
2. 再验证反应2：反应物是ZnO、Fe₃O₄、H₂O共3种，生成物是ZnFe₂O₄和H₂，反应物不止1种，不符合分解反应要求。
3. 最后看贮氢的反应3：反应物是Mg₂Cu和H₂，反应条件是高温、氩气氛围，生成物是MgH₂和MgCu₂，按Cu、Mg、H的原子顺序依次配平，即可得到对应的化学方程式。
【解析】
1. 判断分解反应：
分解反应要求反应物仅为1种，生成物为两种及以上。反应1的反应物只有$\ce{ZnFe_{2}O_{4}}$，生成物为$\ce{ZnO}$、$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{O_{2}}$，符合“一变多”的分解反应特征，因此属于分解反应的是反应1。
2. 书写反应1的化学方程式：
根据原子守恒配平：Fe原子左侧每个$\ce{ZnFe_{2}O_{4}}$含2个Fe，右侧每个$\ce{Fe_{3}O_{4}}$含3个Fe，取最小公倍数6，最终配平得到：$\ce{6ZnFe_{2}O_{4}\xlongequal{太阳能}6ZnO + 4Fe_{3}O_{4} + O_{2}\uparrow}$。
3. 书写贮氢过程（反应3）的化学方程式：
从流程图可知，反应物为$\ce{Mg_{2}Cu}$和$\ce{H_{2}}$，反应条件为高温、氩气作保护气，生成物为$\ce{MgH_{2}}$和$\ce{MgCu_{2}}$，按Cu→Mg→H的顺序配平，得到：$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$。
【答案】
1 $\ce{6ZnFe_{2}O_{4}\xlongequal{太阳能}6ZnO + 4Fe_{3}O_{4} + O_{2}\uparrow}$；$\ce{2Mg_{2}Cu + 3H_{2}\xlongequal[Ar]{高温}3MgH_{2} + MgCu_{2}}$
【知识点】
分解反应判断；化学方程式书写；原子守恒配平
【点评】
本题结合氢能制备与贮存的实际工艺流程图，综合考察基本反应类型判断和陌生化学方程式书写能力，解题核心是准确从流程图中提取各反应的反应物、生成物和反应条件，再结合反应类型定义、原子守恒规则完成作答，易错点是配平时容易忽略各金属原子的数目守恒，写错化学计量数。
【难度系数】
0.6
11. 汽车行业的飞速发展将带来环境与能源的双重危机。
（1）汽车玻璃水的主要成分是甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)，其与乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)一样具有可燃性。
① 写出甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式：$\underline{\hspace{10cm}}$。
② 若要检验甲醇的燃烧产物，除用到火柴、酒精灯、干燥的烧杯外，还应补充的一种试剂为$\underline{\hspace{5cm}}$。
（2）汽车排放的尾气中含有$\ce{SO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{NO}$、悬浮颗粒等污染物，有如下的治理方法：
① 在汽车的排气管上安装催化转换器，让$\ce{CO}$与$\ce{NO}$反应，生成两种大气中的无毒气体。反应的化学方程式为$\underline{\hspace{7cm}}$。
② 以压缩天然气（主要成分是$\ce{CH_{4}}$）作汽车燃料，其完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式为$\underline{\hspace{7cm}}$。
（3）自然界消耗$\ce{CO_{2}}$的主要途径有光合作用和海水吸收，绿色植物的光合作用吸收二氧化碳可表示为$\ce{6CO_{2} + 6H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{6}H_{12}O_{6} + 6X}$，则$\mathrm{X}$的化学式为$\underline{\hspace{3cm}}$。
（4）将$\ce{CO_{2}}$转化为化工原料乙烯($\ce{C_{2}H_{4}}$)，其反应的微观示意图如图所示。参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比为$\underline{\hspace{2cm}}$（填最简整数比）。
（1）汽车玻璃水的主要成分是甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)，其与乙醇($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)一样具有可燃性。
① 写出甲醇($\ce{CH_{3}OH}$)完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式：$\underline{\hspace{10cm}}$。
② 若要检验甲醇的燃烧产物，除用到火柴、酒精灯、干燥的烧杯外，还应补充的一种试剂为$\underline{\hspace{5cm}}$。
（2）汽车排放的尾气中含有$\ce{SO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{NO}$、悬浮颗粒等污染物，有如下的治理方法：
① 在汽车的排气管上安装催化转换器，让$\ce{CO}$与$\ce{NO}$反应，生成两种大气中的无毒气体。反应的化学方程式为$\underline{\hspace{7cm}}$。
② 以压缩天然气（主要成分是$\ce{CH_{4}}$）作汽车燃料，其完全燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式为$\underline{\hspace{7cm}}$。
（3）自然界消耗$\ce{CO_{2}}$的主要途径有光合作用和海水吸收，绿色植物的光合作用吸收二氧化碳可表示为$\ce{6CO_{2} + 6H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{6}H_{12}O_{6} + 6X}$，则$\mathrm{X}$的化学式为$\underline{\hspace{3cm}}$。
（4）将$\ce{CO_{2}}$转化为化工原料乙烯($\ce{C_{2}H_{4}}$)，其反应的微观示意图如图所示。参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比为$\underline{\hspace{2cm}}$（填最简整数比）。
答案
11.（1）① $\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$ ② 澄清石灰水 （2）① $\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$ ② $\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$ （3）$\ce{O_{2}}$ （4）1:3
〔解析〕（1）① 甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水。② 二氧化碳一般用澄清石灰水检验。（2）① CO与NO在催化剂的作用下反应,生成两种大气中的无毒气体,根据元素种类及空气中的成分可知,这两种气体是二氧化碳和氮气。② 压缩天然气的主要成分是甲烷($\ce{CH_{4}}$),其完全燃烧生成水和二氧化碳。（3）根据化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前反应物中有6个碳原子、12个氢原子、18个氧原子,反应后已知生成物中有6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子,说明6X中含有12个氧原子,则1个X分子中含有2个氧原子,故X的化学式为$\ce{O_{2}}$。（4）根据微观示意图,$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$在催化剂和加热的条件下反应生成乙烯($\ce{C_{2}H_{4}}$)和水,化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[△]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$,由化学方程式可知,参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比为2:6=1:3。
〔解析〕（1）① 甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水。② 二氧化碳一般用澄清石灰水检验。（2）① CO与NO在催化剂的作用下反应,生成两种大气中的无毒气体,根据元素种类及空气中的成分可知,这两种气体是二氧化碳和氮气。② 压缩天然气的主要成分是甲烷($\ce{CH_{4}}$),其完全燃烧生成水和二氧化碳。（3）根据化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前反应物中有6个碳原子、12个氢原子、18个氧原子,反应后已知生成物中有6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子,说明6X中含有12个氧原子,则1个X分子中含有2个氧原子,故X的化学式为$\ce{O_{2}}$。（4）根据微观示意图,$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$在催化剂和加热的条件下反应生成乙烯($\ce{C_{2}H_{4}}$)和水,化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 6H_{2}\xlongequal[△]{催化剂}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$,由化学方程式可知,参加反应的二氧化碳与氢气的分子个数比为2:6=1:3。
解析
【分析】
这道题结合汽车能源与环境的实际场景，围绕初中化学核心基础考点展开，解题思路如下：
1. 第(1)①小问：书写甲醇完全燃烧的化学方程式，先确定反应物为甲醇和氧气，生成物为二氧化碳和水，标注反应条件点燃后，通过定一法或最小公倍数法配平即可。②小问：检验燃烧产物时，干燥烧杯可以验证生成的水，剩余需要检验的产物是二氧化碳，对应检验试剂为澄清石灰水。
2. 第(2)①小问：根据质量守恒，CO和NO含C、O、N三种元素，生成的两种大气中无毒气体只能是氮气和二氧化碳，标注催化剂条件后配平方程式即可。②小问：甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，按燃烧反应的配平规则书写方程式。
3. 第(3)小问：利用质量守恒定律的原子守恒规则，统计反应前后所有原子的种类和总数，差值除以X的系数6，即可得到X的化学式。
4. 第(4)小问：分析微观示意图时，要先剔除反应前后都存在的未参与反应的氢分子，统计实际参与反应的CO₂和H₂的分子数，化简得到最简比。
【解析】
（1）① 甲醇完全燃烧，反应物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后得到化学方程式：$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$。
② 甲醇燃烧产物为水和二氧化碳，干燥烧杯可以检验水蒸气，检验二氧化碳需要使用澄清石灰水，因此补充试剂为澄清石灰水。
（2）① $\ce{CO}$与$\ce{NO}$在催化剂作用下反应，生成的两种无毒大气气体为$\ce{N_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$，配平后方程式为：$\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$。
② 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，配平后方程式为：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$。
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变：反应前C原子6个、H原子12个、O原子18个；反应后已知的$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$中含C原子6个、H原子12个、O原子6个，因此6个X分子中共含有12个O原子，每个X分子含2个O原子，化学式为$\ce{O_{2}}$。
（4）根据微观示意图，反应后剩余1个未反应的$\ce{H_{2}}$分子，实际参与反应的$\ce{CO_{2}}$分子数为2，参与反应的$\ce{H_{2}}$分子数为7-1=6，因此分子个数比为2:6=1:3。
【答案】
（1）① $\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$ ② 澄清石灰水
（2）① $\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$ ② $\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
（3）$\ce{O_{2}}$
（4）1:3
【知识点】
化学方程式书写，质量守恒定律，微观反应示意图
【点评】
本题紧密结合能源环保的生活实际，全部为初中化学核心基础考点，覆盖了常见燃烧反应方程式书写、物质检验、质量守恒定律应用、微观反应图分析，易错点为微观示意图中容易误将未反应的氢气分子计入参与反应的总量，整体侧重考察学生的基础掌握程度。
【难度系数】
0.7
这道题结合汽车能源与环境的实际场景，围绕初中化学核心基础考点展开，解题思路如下：
1. 第(1)①小问：书写甲醇完全燃烧的化学方程式，先确定反应物为甲醇和氧气，生成物为二氧化碳和水，标注反应条件点燃后，通过定一法或最小公倍数法配平即可。②小问：检验燃烧产物时，干燥烧杯可以验证生成的水，剩余需要检验的产物是二氧化碳，对应检验试剂为澄清石灰水。
2. 第(2)①小问：根据质量守恒，CO和NO含C、O、N三种元素，生成的两种大气中无毒气体只能是氮气和二氧化碳，标注催化剂条件后配平方程式即可。②小问：甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，按燃烧反应的配平规则书写方程式。
3. 第(3)小问：利用质量守恒定律的原子守恒规则，统计反应前后所有原子的种类和总数，差值除以X的系数6，即可得到X的化学式。
4. 第(4)小问：分析微观示意图时，要先剔除反应前后都存在的未参与反应的氢分子，统计实际参与反应的CO₂和H₂的分子数，化简得到最简比。
【解析】
（1）① 甲醇完全燃烧，反应物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，配平后得到化学方程式：$\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$。
② 甲醇燃烧产物为水和二氧化碳，干燥烧杯可以检验水蒸气，检验二氧化碳需要使用澄清石灰水，因此补充试剂为澄清石灰水。
（2）① $\ce{CO}$与$\ce{NO}$在催化剂作用下反应，生成的两种无毒大气气体为$\ce{N_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$，配平后方程式为：$\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$。
② 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，配平后方程式为：$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$。
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变：反应前C原子6个、H原子12个、O原子18个；反应后已知的$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$中含C原子6个、H原子12个、O原子6个，因此6个X分子中共含有12个O原子，每个X分子含2个O原子，化学式为$\ce{O_{2}}$。
（4）根据微观示意图，反应后剩余1个未反应的$\ce{H_{2}}$分子，实际参与反应的$\ce{CO_{2}}$分子数为2，参与反应的$\ce{H_{2}}$分子数为7-1=6，因此分子个数比为2:6=1:3。
【答案】
（1）① $\ce{2CH_{3}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$ ② 澄清石灰水
（2）① $\ce{2CO + 2NO\xlongequal{催化剂}N_{2} + 2CO_{2}}$ ② $\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
（3）$\ce{O_{2}}$
（4）1:3
【知识点】
化学方程式书写，质量守恒定律，微观反应示意图
【点评】
本题紧密结合能源环保的生活实际，全部为初中化学核心基础考点，覆盖了常见燃烧反应方程式书写、物质检验、质量守恒定律应用、微观反应图分析，易错点为微观示意图中容易误将未反应的氢气分子计入参与反应的总量，整体侧重考察学生的基础掌握程度。
【难度系数】
0.7
