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7.我国科学家实现了世界上最大化学链碳捕集试验的成功,捕集到的高浓度$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$反应制甲醇(化学式为$\ce{CH_{3}OH}$)的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 (
A.该反应类型是化合反应
B.参加反应的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$的分子个数比为$1:1$
C.循环利用该反应获得的氧气,可以降低成本
D.反应生成的甲醇和氧气的质量比为$3:2$
C
)A.该反应类型是化合反应
B.参加反应的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$的分子个数比为$1:1$
C.循环利用该反应获得的氧气,可以降低成本
D.反应生成的甲醇和氧气的质量比为$3:2$
答案
7.C
解析
【分析】
首先根据微观示意图的微粒构成确定反应物和生成物的化学式，再配平化学方程式，逐一分析各选项：
1. 识别微粒：黑球为碳原子、灰球为氧原子、白球为氢原子，因此反应物是$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，生成物是$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{O_{2}}$；
2. 配平反应：根据原子守恒，反应的化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 4H_{2}O\xlongequal[\Delta]{催化剂} 2CH_{3}OH + 3O_{2}}$；
3. 分析选项：
A：化合反应是“多变一”，该反应生成物有两种，不符合化合反应特征；
B：由配平方程式可知，参加反应的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$分子个数比为$1:2$；
C：反应生成的$\ce{O_{2}}$可循环利用，能降低成本；
D：计算甲醇和氧气的质量比，与选项数值对比判断正误。
【解析】
根据微观示意图，反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{O_{2}}$，配平后的化学方程式为：$\ce{2CO_{2} + 4H_{2}O\xlongequal[\Delta]{催化剂} 2CH_{3}OH + 3O_{2}}$。
选项A：化合反应的特点是“多变一”，该反应生成两种物质，不属于化合反应，A错误；
选项B：由配平的化学方程式可知，参加反应的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$的分子个数比为$2:4=1:2$，不是$1:1$，B错误；
选项C：反应生成的氧气可循环利用，能够降低相关生产成本，C正确；
选项D：甲醇的相对分子质量为$12+4+16=32$，氧气的相对分子质量为$32$，则反应生成的甲醇和氧气的质量比为$(2×32):(3×32)=2:3≠3:2$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式配平、反应类型判断、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合微观示意图考查化学反应的核心知识，需先正确书写并配平化学方程式，再逐一分析选项，重点考查对反应类型、分子个数比、质量比的理解与应用。
【难度系数】
0.5
首先根据微观示意图的微粒构成确定反应物和生成物的化学式，再配平化学方程式，逐一分析各选项：
1. 识别微粒：黑球为碳原子、灰球为氧原子、白球为氢原子，因此反应物是$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，生成物是$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{O_{2}}$；
2. 配平反应：根据原子守恒，反应的化学方程式为$\ce{2CO_{2} + 4H_{2}O\xlongequal[\Delta]{催化剂} 2CH_{3}OH + 3O_{2}}$；
3. 分析选项：
A：化合反应是“多变一”，该反应生成物有两种，不符合化合反应特征；
B：由配平方程式可知，参加反应的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$分子个数比为$1:2$；
C：反应生成的$\ce{O_{2}}$可循环利用，能降低成本；
D：计算甲醇和氧气的质量比，与选项数值对比判断正误。
【解析】
根据微观示意图，反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，生成物为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{O_{2}}$，配平后的化学方程式为：$\ce{2CO_{2} + 4H_{2}O\xlongequal[\Delta]{催化剂} 2CH_{3}OH + 3O_{2}}$。
选项A：化合反应的特点是“多变一”，该反应生成两种物质，不属于化合反应，A错误；
选项B：由配平的化学方程式可知，参加反应的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$的分子个数比为$2:4=1:2$，不是$1:1$，B错误；
选项C：反应生成的氧气可循环利用，能够降低相关生产成本，C正确；
选项D：甲醇的相对分子质量为$12+4+16=32$，氧气的相对分子质量为$32$，则反应生成的甲醇和氧气的质量比为$(2×32):(3×32)=2:3≠3:2$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式配平、反应类型判断、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合微观示意图考查化学反应的核心知识，需先正确书写并配平化学方程式，再逐一分析选项，重点考查对反应类型、分子个数比、质量比的理解与应用。
【难度系数】
0.5
模型建构
(1)表中待测的值为
(2)反应物是
(3)参加反应的a、b两种物质的质量比为
(4)反应前后元素的化合价
(5)用字母表示物质，写出该反应的表达式：
(1)表中待测的值为
7
。(2)反应物是
a、b
，判断依据是反应后a、b物质的质量减少
；生成物是c
，判断依据是反应后c物质的质量增加
。其中一定属于化合物的是c
。d可能是催化剂或杂质
。(3)参加反应的a、b两种物质的质量比为
3:8
。(4)反应前后元素的化合价
不一定
(填“一定”或“不一定”)改变。(5)用字母表示物质，写出该反应的表达式：
$\ce{a + b -＞ c}$
；基本反应类型为化合反应
。答案
8.(1)7
(2)a、b;反应后a、b物质的质量减少;c;反应后c物质的质量增加;c;催化剂或杂质
(3)3:8
(4)不一定
(5)$\ce{a + b -＞ c}$;化合反应
(2)a、b;反应后a、b物质的质量减少;c;反应后c物质的质量增加;c;催化剂或杂质
(3)3:8
(4)不一定
(5)$\ce{a + b -＞ c}$;化合反应
解析
【分析】
本题利用质量守恒定律解决化学反应中物质的质量变化问题，解题思路如下：①根据反应前后总质量相等计算待测物质的质量；②依据反应后质量减少的为反应物、质量增加的为生成物、质量不变的可能是催化剂或杂质，确定反应物、生成物；③结合反应中物质的变化判断化合物、催化剂等；④计算反应物质量比，判断反应类型。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后物质总质量相等。设待测值为$ x $，反应前总质量为$ 10 + 10 + 0 + 2 = 22 $，反应后总质量为$ x + 2 + 11 + 2 $，则$ x + 2 + 11 + 2 = 22 $，解得$ x = 7 $。
(2) 反应后，a的质量从10变为7（减少），b的质量从10变为2（减少），故a、b是反应物；c的质量从0变为11（增加），故c是生成物；d的质量不变，可能是催化剂或杂质。化合物是由不同种元素组成的纯净物，反应中c由a、b反应生成，故c一定是化合物。
(3) 参加反应的a的质量为$ 10 - 7 = 3 $，参加反应的b的质量为$ 10 - 2 = 8 $，故质量比为$ 3:8 $。
(4) 反应前后元素化合价不一定改变，如$\ce{CaO + H2O = Ca(OH)2}$中各元素化合价均未变化。
(5) 反应物为a、b，生成物为c，反应表达式为$\ce{a + b -＞ c}$；该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应。
【答案】
(1)7；(2)a、b；反应后a、b物质的质量减少；c；反应后c物质的质量增加；c；催化剂或杂质；(3)3:8；(4)不一定；(5)$\ce{a + b -＞ c}$；化合反应
【知识点】
质量守恒定律；化合反应；催化剂
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用、反应物与生成物的判断、反应类型等基础知识点，是化学中常见的常规题型，需熟练掌握质量守恒的计算方法及相关概念。
【难度系数】
0.6
本题利用质量守恒定律解决化学反应中物质的质量变化问题，解题思路如下：①根据反应前后总质量相等计算待测物质的质量；②依据反应后质量减少的为反应物、质量增加的为生成物、质量不变的可能是催化剂或杂质，确定反应物、生成物；③结合反应中物质的变化判断化合物、催化剂等；④计算反应物质量比，判断反应类型。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后物质总质量相等。设待测值为$ x $，反应前总质量为$ 10 + 10 + 0 + 2 = 22 $，反应后总质量为$ x + 2 + 11 + 2 $，则$ x + 2 + 11 + 2 = 22 $，解得$ x = 7 $。
(2) 反应后，a的质量从10变为7（减少），b的质量从10变为2（减少），故a、b是反应物；c的质量从0变为11（增加），故c是生成物；d的质量不变，可能是催化剂或杂质。化合物是由不同种元素组成的纯净物，反应中c由a、b反应生成，故c一定是化合物。
(3) 参加反应的a的质量为$ 10 - 7 = 3 $，参加反应的b的质量为$ 10 - 2 = 8 $，故质量比为$ 3:8 $。
(4) 反应前后元素化合价不一定改变，如$\ce{CaO + H2O = Ca(OH)2}$中各元素化合价均未变化。
(5) 反应物为a、b，生成物为c，反应表达式为$\ce{a + b -＞ c}$；该反应由两种物质生成一种物质，属于化合反应。
【答案】
(1)7；(2)a、b；反应后a、b物质的质量减少；c；反应后c物质的质量增加；c；催化剂或杂质；(3)3:8；(4)不一定；(5)$\ce{a + b -＞ c}$；化合反应
【知识点】
质量守恒定律；化合反应；催化剂
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用、反应物与生成物的判断、反应类型等基础知识点，是化学中常见的常规题型，需熟练掌握质量守恒的计算方法及相关概念。
【难度系数】
0.6
9.密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是（
A.丙可能为该反应的催化剂
B.该反应属于分解反应
C.反应前后乙和丁的质量变化之比为3：2
D.甲和丁的相对分子质量之比为1：2
D
）A.丙可能为该反应的催化剂
B.该反应属于分解反应
C.反应前后乙和丁的质量变化之比为3：2
D.甲和丁的相对分子质量之比为1：2
答案
9.D
解析
【分析】
要解决这道题，需先利用质量守恒定律计算反应后丙的质量，再分析各物质反应前后的质量变化，判断反应物、生成物及反应类型，最后逐一验证选项的正确性。具体步骤：1. 根据质量守恒定律求出丙的质量；2. 确定各物质的质量增减，明确反应类型；3. 逐一分析选项，找出不正确的结论。
【解析】
根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后物质总质量相等。反应前总质量：$8g + 20g + 6g + 8g = 42g$；反应后总质量：$12g + 8g + x + 16g = 36g + x$。因此：$36g + x = 42g$，解得$x = 6g$。
各物质质量变化：
甲：$12g - 8g = +4g$（生成物，质量增加）；
乙：$8g - 20g = -12g$（反应物，质量减少）；
丁：$16g - 8g = +8g$（生成物，质量增加）；
丙：$6g - 6g = 0$（质量不变，可能为催化剂）。
反应表达式为：乙→甲 + 丁，属于分解反应。
选项分析：
A. 丙质量不变，可能为该反应的催化剂，正确；
B. 该反应是一种物质生成两种物质，属于分解反应，正确；
C. 乙质量变化为12g，丁质量变化为8g，二者变化量之比为$12g:8g = 3:2$，正确；
D. 相对分子质量之比需结合化学方程式的化学计量数，题目未给出化学计量数，无法确定甲和丁的相对分子质量之比，错误。
综上，不正确的是D。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律；催化剂；分解反应
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是通过反应前后质量变化判断反应类型和物质角色，需注意相对分子质量之比的确定需要化学计量数信息，题目未提供，易误判。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先利用质量守恒定律计算反应后丙的质量，再分析各物质反应前后的质量变化，判断反应物、生成物及反应类型，最后逐一验证选项的正确性。具体步骤：1. 根据质量守恒定律求出丙的质量；2. 确定各物质的质量增减，明确反应类型；3. 逐一分析选项，找出不正确的结论。
【解析】
根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后物质总质量相等。反应前总质量：$8g + 20g + 6g + 8g = 42g$；反应后总质量：$12g + 8g + x + 16g = 36g + x$。因此：$36g + x = 42g$，解得$x = 6g$。
各物质质量变化：
甲：$12g - 8g = +4g$（生成物，质量增加）；
乙：$8g - 20g = -12g$（反应物，质量减少）；
丁：$16g - 8g = +8g$（生成物，质量增加）；
丙：$6g - 6g = 0$（质量不变，可能为催化剂）。
反应表达式为：乙→甲 + 丁，属于分解反应。
选项分析：
A. 丙质量不变，可能为该反应的催化剂，正确；
B. 该反应是一种物质生成两种物质，属于分解反应，正确；
C. 乙质量变化为12g，丁质量变化为8g，二者变化量之比为$12g:8g = 3:2$，正确；
D. 相对分子质量之比需结合化学方程式的化学计量数，题目未给出化学计量数，无法确定甲和丁的相对分子质量之比，错误。
综上，不正确的是D。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律；催化剂；分解反应
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是通过反应前后质量变化判断反应类型和物质角色，需注意相对分子质量之比的确定需要化学计量数信息，题目未提供，易误判。
【难度系数】
0.5
10.密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，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。下列说法正确的是
（
A.物质甲是生成物
B.反应后物质乙的质量分数是18％
C.该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3
D.物质丁一定是该反应的催化剂
（
C
）A.物质甲是生成物
B.反应后物质乙的质量分数是18％
C.该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3
D.物质丁一定是该反应的催化剂
答案
10.C
解析
【分析】
要解决本题，需利用密闭容器内反应前后总质量不变，各物质质量分数之和为100%的规律，先计算反应后乙的质量分数，再分析甲、乙、丙、丁的质量变化，进而判断反应物、生成物及各选项的正误。
【解析】
1. 计算反应后乙的质量分数：密闭容器总质量不变，反应后各物质质量分数之和为100%，因此反应后乙的质量分数=100% - 甲（42%） - 丙（40%） - 丁（10%）=8%。
2. 分析各物质的质量变化：
甲：反应前70%→反应后42%，质量减少，属于反应物；
乙：反应前14%→反应后8%，质量减少，属于反应物；
丙：反应前6%→反应后40%，质量增加，属于生成物；
丁：反应前后均为10%，质量不变，可能是催化剂，也可能是未参与反应的杂质。
3. 逐一判断选项：
A选项：甲质量减少，是反应物，不是生成物，错误；
B选项：反应后乙的质量分数为8%，不是18%，错误；
C选项：甲变化的质量分数为70%-42%=28%，乙变化的质量分数为14%-8%=6%，甲、乙质量比=28%:6%=14:3，正确；
D选项：丁质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、催化剂概念、化学反应中质量变化
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是通过反应前后质量分数变化判断反应物和生成物，需注意丁质量不变的情况不一定是催化剂，属于基础题型，需细心计算各物质的质量变化。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需利用密闭容器内反应前后总质量不变，各物质质量分数之和为100%的规律，先计算反应后乙的质量分数，再分析甲、乙、丙、丁的质量变化，进而判断反应物、生成物及各选项的正误。
【解析】
1. 计算反应后乙的质量分数：密闭容器总质量不变，反应后各物质质量分数之和为100%，因此反应后乙的质量分数=100% - 甲（42%） - 丙（40%） - 丁（10%）=8%。
2. 分析各物质的质量变化：
甲：反应前70%→反应后42%，质量减少，属于反应物；
乙：反应前14%→反应后8%，质量减少，属于反应物；
丙：反应前6%→反应后40%，质量增加，属于生成物；
丁：反应前后均为10%，质量不变，可能是催化剂，也可能是未参与反应的杂质。
3. 逐一判断选项：
A选项：甲质量减少，是反应物，不是生成物，错误；
B选项：反应后乙的质量分数为8%，不是18%，错误；
C选项：甲变化的质量分数为70%-42%=28%，乙变化的质量分数为14%-8%=6%，甲、乙质量比=28%:6%=14:3，正确；
D选项：丁质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、催化剂概念、化学反应中质量变化
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是通过反应前后质量分数变化判断反应物和生成物，需注意丁质量不变的情况不一定是催化剂，属于基础题型，需细心计算各物质的质量变化。
【难度系数】
0.5
