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1 [2025宜宾中考]拉瓦锡为揭示水的组成，将水蒸气通过烧红的铁管，发生反应：$3Fe + 4H_2O(气)\stackrel{高温}{=\!=\!=}X + 4H_2$，则X的化学式为（
A.FeO
B.$Fe_2O_3$
C.$Fe_3O_4$
D.$Fe(OH)_3$
C
）A.FeO
B.$Fe_2O_3$
C.$Fe_3O_4$
D.$Fe(OH)_3$
答案
1 C 由反应的化学方程式可知,反应前铁、氢、氧原子个数分别为3、8、4,反应后已知的生成物中铁、氢、氧原子个数分别为0、8、0,根据化学反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由3个铁原子和4个氧原子构成,则物质X的化学式为$Fe_3O_4$。
解析
【分析】
要确定未知物X的化学式，需依据质量守恒定律：化学反应前后原子的种类、数目均保持不变。先统计反应前后各原子的总数，再对比得出X中所含原子的种类和数目，即可确定其化学式。
【解析】
根据反应的化学方程式$3Fe + 4H_2O(气)\stackrel{高温}{=\!=\!=}X + 4H_2$：
1. 统计反应前原子总数：铁原子（Fe）3个，氢原子（H）$4×2=8$个，氧原子（O）$4×1=4$个；
2. 统计反应后已知生成物的原子总数：氢原子（H）8个，铁原子（Fe）0个，氧原子（O）0个；
3. 根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，因此每个X分子含3个Fe原子和4个O原子，故X的化学式为$Fe_3O_4$。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是利用反应前后原子的种类和数目不变推导未知物质的化学式，属于化学基础题型，侧重对核心定律的理解与应用。
【难度系数】
0.8
要确定未知物X的化学式，需依据质量守恒定律：化学反应前后原子的种类、数目均保持不变。先统计反应前后各原子的总数，再对比得出X中所含原子的种类和数目，即可确定其化学式。
【解析】
根据反应的化学方程式$3Fe + 4H_2O(气)\stackrel{高温}{=\!=\!=}X + 4H_2$：
1. 统计反应前原子总数：铁原子（Fe）3个，氢原子（H）$4×2=8$个，氧原子（O）$4×1=4$个；
2. 统计反应后已知生成物的原子总数：氢原子（H）8个，铁原子（Fe）0个，氧原子（O）0个；
3. 根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，因此每个X分子含3个Fe原子和4个O原子，故X的化学式为$Fe_3O_4$。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是利用反应前后原子的种类和数目不变推导未知物质的化学式，属于化学基础题型，侧重对核心定律的理解与应用。
【难度系数】
0.8
2 [2025长春中考]生产中用氧炔焰切割金属，其反应原理：$2\ce{C_{x}H_{2}} + 5\ce{O_{2}} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 4\ce{CO_{2}} + 2\ce{H_{2}O}$。x的值是（
A.1
B.2
C.3
D.4
B
）A.1
B.2
C.3
D.4
答案
2 B 由反应的化学方程式可知,反应前碳原子的个数为2x,反应后碳原子的个数为4,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,则2x =4,解得x =2。
解析
【分析】
要确定x的值，需依据质量守恒定律：化学反应前后原子的种类和数目不变。观察化学方程式，反应前后碳原子的数目应相等，据此列出关于x的等式即可求解。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后原子的数目不变。在反应$2\ce{C_{x}H_{2}} + 5\ce{O_{2}} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 4\ce{CO_{2}} + 2\ce{H_{2}O}$中，反应前碳原子总数为$2x$，反应后碳原子总数为$4$，因此可得等式：$2x = 4$，解得$x = 2$。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，属于化学基础题型，解题关键是利用反应前后原子数目不变的规律，步骤简单，易于学生掌握。
【难度系数】
0.7
要确定x的值，需依据质量守恒定律：化学反应前后原子的种类和数目不变。观察化学方程式，反应前后碳原子的数目应相等，据此列出关于x的等式即可求解。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后原子的数目不变。在反应$2\ce{C_{x}H_{2}} + 5\ce{O_{2}} \xlongequal{\mathrm{点燃}} 4\ce{CO_{2}} + 2\ce{H_{2}O}$中，反应前碳原子总数为$2x$，反应后碳原子总数为$4$，因此可得等式：$2x = 4$，解得$x = 2$。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，属于化学基础题型，解题关键是利用反应前后原子数目不变的规律，步骤简单，易于学生掌握。
【难度系数】
0.7
3 [2025无锡中考] 在一密闭容器中发生某反应，容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是 (
A.$m_1=17.2$
B.$m_2=8$
C.$m_3=8.8$
D.$m_4=2$
A
)A.$m_1=17.2$
B.$m_2=8$
C.$m_3=8.8$
D.$m_4=2$
答案
3 A A(√):由反应后与反应中甲、丙的质量关系,可得(20 -13) g: 16 g = (20 - $m_1$) g: 6.4 g,解得 $m_1$ = 17.2。
D(×):由质量守恒定律,可得 $m_4$ = 20 + 20 - 13 - 16 - 11 = 0。B(×):由反应后与反应中乙、丙的质量关系,可得(20 - 0) g: 16 g = (20 - $m_2$) g: 6.4 g,解得 $m_2$ =12。C(×):由反应后与反应中丙、丁的质量关系,可得11 g: 16 g = $m_3$ g: 6.4 g,解得$m_3$ =4.4。
D(×):由质量守恒定律,可得 $m_4$ = 20 + 20 - 13 - 16 - 11 = 0。B(×):由反应后与反应中乙、丙的质量关系,可得(20 - 0) g: 16 g = (20 - $m_2$) g: 6.4 g,解得 $m_2$ =12。C(×):由反应后与反应中丙、丁的质量关系,可得11 g: 16 g = $m_3$ g: 6.4 g,解得$m_3$ =4.4。
解析
【分析】
要解决本题，需结合质量守恒定律和化学反应中各物质的质量变化比例固定的特点。首先利用质量守恒定律计算反应后乙的质量，再通过反应前后甲与丙、乙与丙、丙与丁的质量变化比例，分别求出未知的$m_1、m_2、m_3$，进而判断各选项的正确性。
【解析】
1. 计算反应后乙的质量$m_4$：
根据质量守恒定律，密闭容器中反应前后总质量相等，即：
$20\ \mathrm{g} + 20\ \mathrm{g} + 0\ \mathrm{g} + 0\ \mathrm{g} = 13\ \mathrm{g} + m_4 + 16\ \mathrm{g} + 11\ \mathrm{g}$
解得：$m_4 = 40\ \mathrm{g} - (13\ \mathrm{g} + 16\ \mathrm{g} + 11\ \mathrm{g}) = 0\ \mathrm{g}$，故选项D错误。
2. 计算$m_1$：
反应后甲减少的质量为$20\ \mathrm{g} - 13\ \mathrm{g} = 7\ \mathrm{g}$，丙增加的质量为$16\ \mathrm{g} - 0\ \mathrm{g} = 16\ \mathrm{g}$；
反应中，甲减少的质量为$20\ \mathrm{g} - m_1$，丙增加的质量为$6.4\ \mathrm{g}$。
由于反应中各物质的质量变化比固定，因此：
$\frac{20 - 13}{16} = \frac{20 - m_1}{6.4}$
代入数据得：$\frac{7}{16} = \frac{20 - m_1}{6.4}$
交叉相乘计算：$16×(20 - m_1) = 7×6.4$，解得$20 - m_1 = 2.8$，即$m_1 = 17.2\ \mathrm{g}$，故选项A正确。
3. 计算$m_2$：
反应后乙减少的质量为$20\ \mathrm{g} - 0\ \mathrm{g} = 20\ \mathrm{g}$，丙增加的质量为$16\ \mathrm{g}$；
反应中，乙减少的质量为$20\ \mathrm{g} - m_2$，丙增加的质量为$6.4\ \mathrm{g}$，因此：
$\frac{20}{16} = \frac{20 - m_2}{6.4}$
代入数据得：$\frac{20}{16} = \frac{20 - m_2}{6.4}$，解得$20 - m_2 = 8$，即$m_2 = 12\ \mathrm{g}$，故选项B错误。
4. 计算$m_3$：
反应后丁增加的质量为$11\ \mathrm{g} - 0\ \mathrm{g} = 11\ \mathrm{g}$，丙增加的质量为$16\ \mathrm{g}$；
反应中，丁增加的质量为$m_3$，丙增加的质量为$6.4\ \mathrm{g}$，因此：
$\frac{11}{16} = \frac{m_3}{6.4}$，解得$m_3 = 4.4\ \mathrm{g}$，故选项C错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学反应质量比
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开，重点考查学生对反应中物质质量变化比例的理解与应用，需结合反应前后的质量关系逐步推导未知量，是化学计算中常见的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合质量守恒定律和化学反应中各物质的质量变化比例固定的特点。首先利用质量守恒定律计算反应后乙的质量，再通过反应前后甲与丙、乙与丙、丙与丁的质量变化比例，分别求出未知的$m_1、m_2、m_3$，进而判断各选项的正确性。
【解析】
1. 计算反应后乙的质量$m_4$：
根据质量守恒定律，密闭容器中反应前后总质量相等，即：
$20\ \mathrm{g} + 20\ \mathrm{g} + 0\ \mathrm{g} + 0\ \mathrm{g} = 13\ \mathrm{g} + m_4 + 16\ \mathrm{g} + 11\ \mathrm{g}$
解得：$m_4 = 40\ \mathrm{g} - (13\ \mathrm{g} + 16\ \mathrm{g} + 11\ \mathrm{g}) = 0\ \mathrm{g}$，故选项D错误。
2. 计算$m_1$：
反应后甲减少的质量为$20\ \mathrm{g} - 13\ \mathrm{g} = 7\ \mathrm{g}$，丙增加的质量为$16\ \mathrm{g} - 0\ \mathrm{g} = 16\ \mathrm{g}$；
反应中，甲减少的质量为$20\ \mathrm{g} - m_1$，丙增加的质量为$6.4\ \mathrm{g}$。
由于反应中各物质的质量变化比固定，因此：
$\frac{20 - 13}{16} = \frac{20 - m_1}{6.4}$
代入数据得：$\frac{7}{16} = \frac{20 - m_1}{6.4}$
交叉相乘计算：$16×(20 - m_1) = 7×6.4$，解得$20 - m_1 = 2.8$，即$m_1 = 17.2\ \mathrm{g}$，故选项A正确。
3. 计算$m_2$：
反应后乙减少的质量为$20\ \mathrm{g} - 0\ \mathrm{g} = 20\ \mathrm{g}$，丙增加的质量为$16\ \mathrm{g}$；
反应中，乙减少的质量为$20\ \mathrm{g} - m_2$，丙增加的质量为$6.4\ \mathrm{g}$，因此：
$\frac{20}{16} = \frac{20 - m_2}{6.4}$
代入数据得：$\frac{20}{16} = \frac{20 - m_2}{6.4}$，解得$20 - m_2 = 8$，即$m_2 = 12\ \mathrm{g}$，故选项B错误。
4. 计算$m_3$：
反应后丁增加的质量为$11\ \mathrm{g} - 0\ \mathrm{g} = 11\ \mathrm{g}$，丙增加的质量为$16\ \mathrm{g}$；
反应中，丁增加的质量为$m_3$，丙增加的质量为$6.4\ \mathrm{g}$，因此：
$\frac{11}{16} = \frac{m_3}{6.4}$，解得$m_3 = 4.4\ \mathrm{g}$，故选项C错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学反应质量比
【点评】
本题围绕质量守恒定律展开，重点考查学生对反应中物质质量变化比例的理解与应用，需结合反应前后的质量关系逐步推导未知量，是化学计算中常见的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
4 [2024黑龙江龙东地区中考]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。下列说法错误的是 (
A.该反应的基本反应类型为化合反应
B.该化学反应中物质乙、丙质量比为3:17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
C
)A.该反应的基本反应类型为化合反应
B.该化学反应中物质乙、丙质量比为3:17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
答案
4 C D(√):由质量守恒定律可知,反应后物质丁的质量分数为1 -42% -8% -40% =10%。反应后,物质甲、乙的质量分数均减小,则物质甲、乙是反应物;物质丙的质量分数增大,则物质丙是生成物;物质丁的质量分数没有改变,则物质丁可能是该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质。
A(√):由上述分析可知,该反应为甲 + 乙$\stackrel{一定条件}{=\!=\!=}$丙,符合“多变一”的特征,属于化合反应。B(√):该化学反应中物质乙、丙质量比为(14% -8%):(40% -6%) = 3:17。
C(×):物质丙是化合反应的生成物,因此物质丙一定属于化合物。
A(√):由上述分析可知,该反应为甲 + 乙$\stackrel{一定条件}{=\!=\!=}$丙,符合“多变一”的特征,属于化合反应。B(√):该化学反应中物质乙、丙质量比为(14% -8%):(40% -6%) = 3:17。
C(×):物质丙是化合反应的生成物,因此物质丙一定属于化合物。
解析
【分析】首先利用质量守恒定律计算反应后丁的质量分数，对比反应前后各物质的质量分数变化，确定反应物、生成物及丁的可能作用；再结合化合反应特征、质量比计算、物质类别判断等知识点，逐一分析各选项，找出错误说法。
【解析】1. 计算反应后丁的质量分数：根据质量守恒定律，反应前后总质量分数为100%，反应后丁的质量分数=1 - 42%（甲） -8%（乙） -40%（丙）=10%，与反应前丁的质量分数相等，说明丁的质量不变，丁可能是该反应的催化剂，也可能是未参与反应的杂质。2. 判断反应物和生成物：反应后甲的质量分数减少了70% -42%=28%，甲是反应物；乙的质量分数减少了14% -8%=6%，乙是反应物；丙的质量分数增加了40% -6%=34%，丙是生成物。因此反应可表示为甲+乙→丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应。3. 分析选项：A选项，该反应为化合反应，正确；B选项，乙、丙的质量比为6%:34%=3:17，正确；C选项，丙是化合反应的生成物，至少由两种元素组成，一定是化合物，不可能是单质，错误；D选项，丁的质量不变，可能是催化剂，正确。因此错误的说法是C选项。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律、化合反应、催化剂
【点评】本题结合饼图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确定反应的反应物、生成物，进而分析反应类型、质量关系和物质类别，需要学生掌握相关概念并灵活运用。
【难度系数】0.5
【解析】1. 计算反应后丁的质量分数：根据质量守恒定律，反应前后总质量分数为100%，反应后丁的质量分数=1 - 42%（甲） -8%（乙） -40%（丙）=10%，与反应前丁的质量分数相等，说明丁的质量不变，丁可能是该反应的催化剂，也可能是未参与反应的杂质。2. 判断反应物和生成物：反应后甲的质量分数减少了70% -42%=28%，甲是反应物；乙的质量分数减少了14% -8%=6%，乙是反应物；丙的质量分数增加了40% -6%=34%，丙是生成物。因此反应可表示为甲+乙→丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应。3. 分析选项：A选项，该反应为化合反应，正确；B选项，乙、丙的质量比为6%:34%=3:17，正确；C选项，丙是化合反应的生成物，至少由两种元素组成，一定是化合物，不可能是单质，错误；D选项，丁的质量不变，可能是催化剂，正确。因此错误的说法是C选项。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律、化合反应、催化剂
【点评】本题结合饼图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确定反应的反应物、生成物，进而分析反应类型、质量关系和物质类别，需要学生掌握相关概念并灵活运用。
【难度系数】0.5
5 新考法 [2025安徽中考] 科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术：$2CO_2 + 6H_2 \xlongequal{一定条件} 4H_2O + X$。在密闭容器中加入$CO_2$和$H_2$模拟该反应，反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是（
A.$m=0.28$
B.X的化学式为$CH_4$
C.反应前后分子种类不变
D.容器中碳、氧元素的质量比为$1:2$
A
）A.$m=0.28$
B.X的化学式为$CH_4$
C.反应前后分子种类不变
D.容器中碳、氧元素的质量比为$1:2$
答案
5 A 分析题图如下：
A(√):根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图可知,生成X的质量为1.00 g - 0.72 g = 0.28 g,故m = 0.28。B(×):根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,及化学方程式:$2CO_2 + 6H_2 \stackrel{一定条件}{=\!=\!=}4H_2O + X$,可知反应前有2个碳原子、4个氧原子和12个氢原子,反应后有8个氢原子、4个氧原子和1个X分子,则1个X分子中含有2个碳原子和4个氢原子,故X的化学式为$C_2H_4$。
C(×):结合B项分析,可得反应的化学方程式为$2CO_2 + 6H_2 \stackrel{一定条件}{=\!=\!=}4H_2O + C_2H_4$,则反应前后分子种类发生了改变(化学反应前后分子种类一定发生变化)。D(×):根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变("元素守恒法"),则容器中碳元素的质量等于$C_2H_4$中碳元素的质量,容器中氧元素的质量等于生成的$H_2O$中氧元素的质量,故容器中碳、氧元素的质量比为$(0.28\ g × \frac{12 × 2}{12 × 2 + 1 × 4} × 100\%):(0.72\ g × \frac{16}{1 × 2 + 16} × 100\%) = 3:8$。
解析
【分析】
本题考查质量守恒定律的应用，解题时需结合图像数据，利用质量守恒定律分析各选项：①根据反应前后总质量相等计算生成X的质量，判断A；②根据化学反应前后原子种类、数目不变推断X的化学式，判断B；③根据化学反应本质判断分子种类变化，分析C；④根据元素守恒计算容器中碳、氧元素质量比，判断D。
【解析】
解：A选项：根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，反应前CO₂和H₂总质量为1.00g，反应后生成H₂O的质量为0.72g，因此生成X的质量$ m = 1.00g - 0.72g = 0.28g $，故A正确；
B选项：根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变。反应前原子总数：C原子2个、O原子4个、H原子12个；反应后4个$ H_2O $分子含H原子8个、O原子4个，因此1个X分子含C原子2个、H原子$ 12-8=4 $个，X的化学式为$ C_2H_4 $，不是$ CH_4 $，故B错误；
C选项：化学反应的本质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，反应前后分子种类一定改变，故C错误；
D选项：根据元素守恒，容器中碳元素质量等于X中碳元素质量，氧元素质量等于$ H_2O $中氧元素质量。X（$ C_2H_4 $）中碳元素质量：$ 0.28g × \frac{2×12}{2×12+4×1} = 0.24g $；$ H_2O $中氧元素质量：$ 0.72g × \frac{16}{2×1+16} = 0.64g $；碳、氧元素质量比为$ 0.24g:0.64g = 3:8 ≠ 1:2 $，故D错误。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、化学式推断、元素质量计算
【点评】本题结合图像与化学方程式，综合考查质量守恒定律的应用，需熟练掌握原子守恒、元素守恒等核心知识点，是中考高频考点，难度适中。
【难度系数】0.5
本题考查质量守恒定律的应用，解题时需结合图像数据，利用质量守恒定律分析各选项：①根据反应前后总质量相等计算生成X的质量，判断A；②根据化学反应前后原子种类、数目不变推断X的化学式，判断B；③根据化学反应本质判断分子种类变化，分析C；④根据元素守恒计算容器中碳、氧元素质量比，判断D。
【解析】
解：A选项：根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，反应前CO₂和H₂总质量为1.00g，反应后生成H₂O的质量为0.72g，因此生成X的质量$ m = 1.00g - 0.72g = 0.28g $，故A正确；
B选项：根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变。反应前原子总数：C原子2个、O原子4个、H原子12个；反应后4个$ H_2O $分子含H原子8个、O原子4个，因此1个X分子含C原子2个、H原子$ 12-8=4 $个，X的化学式为$ C_2H_4 $，不是$ CH_4 $，故B错误；
C选项：化学反应的本质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，反应前后分子种类一定改变，故C错误；
D选项：根据元素守恒，容器中碳元素质量等于X中碳元素质量，氧元素质量等于$ H_2O $中氧元素质量。X（$ C_2H_4 $）中碳元素质量：$ 0.28g × \frac{2×12}{2×12+4×1} = 0.24g $；$ H_2O $中氧元素质量：$ 0.72g × \frac{16}{2×1+16} = 0.64g $；碳、氧元素质量比为$ 0.24g:0.64g = 3:8 ≠ 1:2 $，故D错误。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、化学式推断、元素质量计算
【点评】本题结合图像与化学方程式，综合考查质量守恒定律的应用，需熟练掌握原子守恒、元素守恒等核心知识点，是中考高频考点，难度适中。
【难度系数】0.5
6 [2024河北中考] 当前，氨气($NH_3$)的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是 (
A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4:1
B
)A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4:1
答案
6 B 分析题图如下：
C(×):1个氨气分子是由1个氮原子和3个氢原子构成的,则其微观示意图为
。D(×):反应的化学方程式为$N_2 + 3H_2 \underset{催化剂}{\stackrel{一定条件}{=\!=\!=}} 2NH_3$,则参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为1:2。解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合质量守恒定律、催化剂的性质、氨气分子的构成以及合成氨的化学方程式分析：
1. 催化剂在化学反应前后质量不变，据此判断反应后催化剂的质量；
2. 利用反应前后总质量相等，计算参加反应的氢气质量；
3. 明确氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，判断微观示意图是否正确；
4. 根据合成氨的化学方程式，确定参加反应的氮气和生成氨气的分子个数比。
【解析】
根据质量守恒定律，反应前后物质总质量相等，且催化剂反应前后质量不变：
选项A：催化剂反应前后质量不变，由图可知反应前催化剂质量为5g，故反应后催化剂质量仍为5g，A错误；
选项B：反应前总质量 = 反应后总质量，即$80\ \mathrm{g} + m(\mathrm{H}_2\mathrm{前}) + 0 +5\ \mathrm{g} =52\ \mathrm{g} + m(\mathrm{H}_2\mathrm{后}) +34\ \mathrm{g} +5\ \mathrm{g}$，解得参加反应的氢气质量为$m(\mathrm{H}_2\mathrm{前})-m(\mathrm{H}_2\mathrm{后})=6\ \mathrm{g}$，B正确；
选项C：1个氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，题目中给出的微观示意图不符合氨气分子的正确结构，C错误；
选项D：合成氨的化学方程式为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{一定条件} 2NH_{3}}$，参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为$1:2$，不是$4:1$，D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、催化剂、化学方程式
【点评】
本题围绕合成氨反应，考查质量守恒定律、催化剂性质、化学方程式的意义，需准确运用相关知识分析数据，难度中等。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误，需结合质量守恒定律、催化剂的性质、氨气分子的构成以及合成氨的化学方程式分析：
1. 催化剂在化学反应前后质量不变，据此判断反应后催化剂的质量；
2. 利用反应前后总质量相等，计算参加反应的氢气质量；
3. 明确氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，判断微观示意图是否正确；
4. 根据合成氨的化学方程式，确定参加反应的氮气和生成氨气的分子个数比。
【解析】
根据质量守恒定律，反应前后物质总质量相等，且催化剂反应前后质量不变：
选项A：催化剂反应前后质量不变，由图可知反应前催化剂质量为5g，故反应后催化剂质量仍为5g，A错误；
选项B：反应前总质量 = 反应后总质量，即$80\ \mathrm{g} + m(\mathrm{H}_2\mathrm{前}) + 0 +5\ \mathrm{g} =52\ \mathrm{g} + m(\mathrm{H}_2\mathrm{后}) +34\ \mathrm{g} +5\ \mathrm{g}$，解得参加反应的氢气质量为$m(\mathrm{H}_2\mathrm{前})-m(\mathrm{H}_2\mathrm{后})=6\ \mathrm{g}$，B正确；
选项C：1个氨气分子由1个氮原子和3个氢原子构成，题目中给出的微观示意图不符合氨气分子的正确结构，C错误；
选项D：合成氨的化学方程式为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{一定条件} 2NH_{3}}$，参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为$1:2$，不是$4:1$，D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、催化剂、化学方程式
【点评】
本题围绕合成氨反应，考查质量守恒定律、催化剂性质、化学方程式的意义，需准确运用相关知识分析数据，难度中等。
【难度系数】
0.5
