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9. 新情境 通过“人造树叶”模拟光合作用,$\ce{H_{2}O}$和$\ce{CO_{2}}$在光照的条件下转化成其他物质的反应微观示意图如图,下列说法错误的是 （
A.物质 a 不含有碳元素
B.该反应将太阳能转化为化学能
C.利用该反应可以产生新的物质
D.在工业生产中应严禁烟火
A
）A.物质 a 不含有碳元素
B.该反应将太阳能转化为化学能
C.利用该反应可以产生新的物质
D.在工业生产中应严禁烟火
答案
9. A 解析:根据反应前后元素的种类不变,由于反应物中含有碳元素,则生成物中也应含有碳元素,而氢气和氧气中均不含碳元素,则物质a中含碳元素,A错误。
解析
【分析】
本题结合“人造树叶”的新情境，考查质量守恒定律、化学反应的能量变化等知识。解题思路：首先根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，分析反应物的元素组成，再推断生成物的元素；然后逐一分析每个选项的正误，找出错误选项。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。反应物为$\ce{H_{2}O}$和$\ce{CO_{2}}$，含有氢（$\ce{H}$）、氧（$\ce{O}$）、碳（$\ce{C}$）三种元素；生成物中有$\ce{O_{2}}$（仅含$\ce{O}$元素）、$\ce{H_{2}}$（仅含$\ce{H}$元素）和物质$\ce{a}$，因此物质$\ce{a}$一定含有碳元素，故A选项“物质$\ce{a}$不含有碳元素”的说法错误。
B选项：该反应在光照（太阳能）条件下进行，将太阳能转化为生成物中的化学能，说法正确；
C选项：反应生成了$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}}$和物质$\ce{a}$等新物质，说法正确；
D选项：生成物中有$\ce{H_{2}}$（可燃性气体），工业生产中需防止爆炸，应严禁烟火，说法正确。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、化学反应中的能量变化、物质的元素组成
【点评】本题以“人造树叶”模拟光合作用为背景，将化学知识与新情境结合，重点考查质量守恒定律的应用，同时涉及化学反应的能量转化和物质性质，需要学生掌握核心知识点并灵活分析选项，难度适中。
【难度系数】0.5
本题结合“人造树叶”的新情境，考查质量守恒定律、化学反应的能量变化等知识。解题思路：首先根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，分析反应物的元素组成，再推断生成物的元素；然后逐一分析每个选项的正误，找出错误选项。
【解析】
根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。反应物为$\ce{H_{2}O}$和$\ce{CO_{2}}$，含有氢（$\ce{H}$）、氧（$\ce{O}$）、碳（$\ce{C}$）三种元素；生成物中有$\ce{O_{2}}$（仅含$\ce{O}$元素）、$\ce{H_{2}}$（仅含$\ce{H}$元素）和物质$\ce{a}$，因此物质$\ce{a}$一定含有碳元素，故A选项“物质$\ce{a}$不含有碳元素”的说法错误。
B选项：该反应在光照（太阳能）条件下进行，将太阳能转化为生成物中的化学能，说法正确；
C选项：反应生成了$\ce{O_{2}}$、$\ce{H_{2}}$和物质$\ce{a}$等新物质，说法正确；
D选项：生成物中有$\ce{H_{2}}$（可燃性气体），工业生产中需防止爆炸，应严禁烟火，说法正确。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、化学反应中的能量变化、物质的元素组成
【点评】本题以“人造树叶”模拟光合作用为背景，将化学知识与新情境结合，重点考查质量守恒定律的应用，同时涉及化学反应的能量转化和物质性质，需要学生掌握核心知识点并灵活分析选项，难度适中。
【难度系数】0.5
10.(2025·淄博中考)一种烟气脱硫工艺的反应原理如图所示。下列说法错误的是 （
A.烟气脱硫有利于减少酸雨的形成
B.图中涉及的氧化物有2种
C.理论上,脱硫过程中无须补充 CaS
D.理论上,吸收$64\ \mathrm{g}\ \mathrm{SO}_2$,会生成$44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO}_2$
D
）A.烟气脱硫有利于减少酸雨的形成
B.图中涉及的氧化物有2种
C.理论上,脱硫过程中无须补充 CaS
D.理论上,吸收$64\ \mathrm{g}\ \mathrm{SO}_2$,会生成$44\ \mathrm{g}\ \mathrm{CO}_2$
答案
10. D 解析:吸收的二氧化硫与生成的二氧化碳的微粒个数比为1:2,故吸收64 g二氧化硫会生成88 g二氧化碳,D错误。
解析
【分析】
要解决本题，需先明确图中两个反应的转化关系，再逐一分析选项：
1. 梳理反应：反应①是SO₂、O₂与CaS在加热下生成S和CaSO₄；反应②是CaSO₄与C在高温下生成CaS和CO₂。叠加两反应可知，CaS可循环使用，无需额外补充。
2. 分析各选项：烟气脱硫减少SO₂排放（酸雨成因）；氧化物需两种元素且含O；结合总反应中SO₂与CO₂的微粒比例判断质量关系，最终确定错误选项。
【解析】
首先明确两个反应：
反应①：$\ce{2CaS + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CaSO_{4} + 2S}$
反应②：$\ce{CaSO_{4} + 2C\xlongequal{高温} CaS + 2CO_{2}↑}$
将两式叠加，消去中间产物$\ce{CaS}$、$\ce{CaSO_{4}}$，得总反应：$\ce{2SO_{2} + O_{2} + 4C = 2S + 4CO_{2}}$，即$\ce{SO_{2} ~ 2CO_{2}}$。
选项A：烟气脱硫减少$\ce{SO_{2}}$排放，$\ce{SO_{2}}$是酸雨形成的主要物质，故A正确。
选项B：氧化物是两种元素组成且含O的化合物，图中$\ce{SO_{2}}$、$\ce{CO_{2}}$属于氧化物，共2种，故B正确。
选项C：$\ce{CaS}$在反应①消耗，反应②生成，循环使用，无需补充，故C正确。
选项D：64g $\ce{SO_{2}}$的物质的量为$\frac{64g}{64g/mol}=1mol$，根据总反应，1mol $\ce{SO_{2}}$生成2mol $\ce{CO_{2}}$，质量为$2mol×44g/mol=88g$，而非44g，故D错误。
【答案】
D
【知识点】
烟气脱硫、氧化物判断、化学方程式计算
【点评】
本题结合工业脱硫工艺考查反应原理，需理清物质循环关系，掌握氧化物概念及化学计量数的计算，难度适中，需仔细分析反应转化。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确图中两个反应的转化关系，再逐一分析选项：
1. 梳理反应：反应①是SO₂、O₂与CaS在加热下生成S和CaSO₄；反应②是CaSO₄与C在高温下生成CaS和CO₂。叠加两反应可知，CaS可循环使用，无需额外补充。
2. 分析各选项：烟气脱硫减少SO₂排放（酸雨成因）；氧化物需两种元素且含O；结合总反应中SO₂与CO₂的微粒比例判断质量关系，最终确定错误选项。
【解析】
首先明确两个反应：
反应①：$\ce{2CaS + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CaSO_{4} + 2S}$
反应②：$\ce{CaSO_{4} + 2C\xlongequal{高温} CaS + 2CO_{2}↑}$
将两式叠加，消去中间产物$\ce{CaS}$、$\ce{CaSO_{4}}$，得总反应：$\ce{2SO_{2} + O_{2} + 4C = 2S + 4CO_{2}}$，即$\ce{SO_{2} ~ 2CO_{2}}$。
选项A：烟气脱硫减少$\ce{SO_{2}}$排放，$\ce{SO_{2}}$是酸雨形成的主要物质，故A正确。
选项B：氧化物是两种元素组成且含O的化合物，图中$\ce{SO_{2}}$、$\ce{CO_{2}}$属于氧化物，共2种，故B正确。
选项C：$\ce{CaS}$在反应①消耗，反应②生成，循环使用，无需补充，故C正确。
选项D：64g $\ce{SO_{2}}$的物质的量为$\frac{64g}{64g/mol}=1mol$，根据总反应，1mol $\ce{SO_{2}}$生成2mol $\ce{CO_{2}}$，质量为$2mol×44g/mol=88g$，而非44g，故D错误。
【答案】
D
【知识点】
烟气脱硫、氧化物判断、化学方程式计算
【点评】
本题结合工业脱硫工艺考查反应原理，需理清物质循环关系，掌握氧化物概念及化学计量数的计算，难度适中，需仔细分析反应转化。
【难度系数】
0.5
11.氢气是一种极具发展潜力的绿色能源。
(1)图1是通过热化学循环用硫化氢气体($\ce{H_{2}S}$)制备氢气的模拟工艺流程。
①HI在产品室中发生的反应属于
(填基本反应类型)。
②上述流程中可以循环利用的物质是
(写一种)。
③硫化氢气体制备氢气时生成两种单质,写出该反应的化学方程式:
。
(2)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制取氢气,其主要过程如图2所示。
①整个过程实现了太阳能向能的转换。
②过程Ⅱ中生成了氢气和(填化学式)。
③光解水法与电解水法相比最显著的优点是。
(1)图1是通过热化学循环用硫化氢气体($\ce{H_{2}S}$)制备氢气的模拟工艺流程。
①HI在产品室中发生的反应属于
(填基本反应类型)。
②上述流程中可以循环利用的物质是
(写一种)。
③硫化氢气体制备氢气时生成两种单质,写出该反应的化学方程式:
。
(2)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制取氢气,其主要过程如图2所示。
①整个过程实现了太阳能向能的转换。
②过程Ⅱ中生成了氢气和(填化学式)。
③光解水法与电解水法相比最显著的优点是。
答案
11. (1)①分解反应 ②$\ce{I_{2}}$(或 $\ce{H_{2}SO_{4}}$) ③$\ce{H_{2}S\xlongequal{一定条件}H_{2} +S}$
(2)①化学 ②$\ce{H_{2}O_{2}}$ ③节约能源
解析:(2)②由微观图示可知,过程Ⅱ中生成了$\ce{H_{2}}$和$\ce{H_{2}O_{2}}$。③光解水法与电解水法相比最显著的优点是不需要通电,节约能源。
(2)①化学 ②$\ce{H_{2}O_{2}}$ ③节约能源
解析:(2)②由微观图示可知,过程Ⅱ中生成了$\ce{H_{2}}$和$\ce{H_{2}O_{2}}$。③光解水法与电解水法相比最显著的优点是不需要通电,节约能源。
解析
【分析】
1. 对于(1)①，先明确基本反应类型的定义，再分析HI在产品室的反应：反应物仅为HI，生成物是H₂和I₂，符合“一变多”的特征，据此判断反应类型。
2. (1)②，循环利用的物质是流程中既是生成物又是反应物的物质，结合热化学循环流程，I₂或H₂SO₄可循环使用。
3. (1)③，硫化氢制备氢气生成两种单质，根据质量守恒，反应物H₂S含H、S元素，对应单质为H₂和S，据此书写化学方程式。
4. (2)①，光解水制取氢气，氢气储存化学能，故太阳能转化为化学能。
5. (2)②，结合微观过程图，确定过程Ⅱ的生成物为H₂和H₂O₂。
6. (2)③，电解水消耗电能，光解水利用太阳能，对比得出优点。
【解析】
(1)① HI在产品室中反应，反应物为HI，生成物为H₂和I₂，符合“一变多”的分解反应特征，故属于分解反应。
② 流程中I₂（或H₂SO₄）既是某一步的生成物，又是另一步的反应物，可循环利用。
③ 硫化氢在一定条件下分解生成氢气和硫两种单质，化学方程式为：$\ce{H_{2}S\xlongequal{一定条件}H_{2} +S}$。
(2)① 利用光解水制取氢气，氢气具有化学能，整个过程实现了太阳能向化学能的转换。
② 由微观过程图可知，过程Ⅱ生成氢气和$\ce{H_{2}O_{2}}$。
③ 电解水需要消耗大量电能，光解水法利用太阳能，最显著优点是节约能源。
【答案】
11. (1)①分解反应 ②$\ce{I_{2}}$(或$\ce{H_{2}SO_{4}}$) ③$\ce{H_{2}S\xlongequal{一定条件}H_{2} +S}$
(2)①化学 ②$\ce{H_{2}O_{2}}$ ③节约能源
【知识点】
基本反应类型、化学方程式书写、能量转化
【点评】
本题以氢能制备为背景，结合工艺流程和微观过程图，考查初中化学核心知识点，注重知识的实际应用，难度适中，能较好考查学生的分析推理能力。
【难度系数】
0.6
1. 对于(1)①，先明确基本反应类型的定义，再分析HI在产品室的反应：反应物仅为HI，生成物是H₂和I₂，符合“一变多”的特征，据此判断反应类型。
2. (1)②，循环利用的物质是流程中既是生成物又是反应物的物质，结合热化学循环流程，I₂或H₂SO₄可循环使用。
3. (1)③，硫化氢制备氢气生成两种单质，根据质量守恒，反应物H₂S含H、S元素，对应单质为H₂和S，据此书写化学方程式。
4. (2)①，光解水制取氢气，氢气储存化学能，故太阳能转化为化学能。
5. (2)②，结合微观过程图，确定过程Ⅱ的生成物为H₂和H₂O₂。
6. (2)③，电解水消耗电能，光解水利用太阳能，对比得出优点。
【解析】
(1)① HI在产品室中反应，反应物为HI，生成物为H₂和I₂，符合“一变多”的分解反应特征，故属于分解反应。
② 流程中I₂（或H₂SO₄）既是某一步的生成物，又是另一步的反应物，可循环利用。
③ 硫化氢在一定条件下分解生成氢气和硫两种单质，化学方程式为：$\ce{H_{2}S\xlongequal{一定条件}H_{2} +S}$。
(2)① 利用光解水制取氢气，氢气具有化学能，整个过程实现了太阳能向化学能的转换。
② 由微观过程图可知，过程Ⅱ生成氢气和$\ce{H_{2}O_{2}}$。
③ 电解水需要消耗大量电能，光解水法利用太阳能，最显著优点是节约能源。
【答案】
11. (1)①分解反应 ②$\ce{I_{2}}$(或$\ce{H_{2}SO_{4}}$) ③$\ce{H_{2}S\xlongequal{一定条件}H_{2} +S}$
(2)①化学 ②$\ce{H_{2}O_{2}}$ ③节约能源
【知识点】
基本反应类型、化学方程式书写、能量转化
【点评】
本题以氢能制备为背景，结合工艺流程和微观过程图，考查初中化学核心知识点，注重知识的实际应用，难度适中，能较好考查学生的分析推理能力。
【难度系数】
0.6
12. (2025·镇江期中)氢气是理想的能源,也是重要的工业原料。
一、氢气的应用
(1)液氢、液氧可分别用作运载火箭的燃料及助燃剂,氢气燃烧反应的化学方程式为
(2)利用$\ce{H_{2}}$等物质在一定条件下合成甲醇的主要反应过程如图1所示。产生甲醇($\ce{CH_{4}O}$)的反应的化学方程式为
一、氢气的应用
(1)液氢、液氧可分别用作运载火箭的燃料及助燃剂,氢气燃烧反应的化学方程式为
$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
。(2)利用$\ce{H_{2}}$等物质在一定条件下合成甲醇的主要反应过程如图1所示。产生甲醇($\ce{CH_{4}O}$)的反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} +3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{4}O +H_{2}O}$
。答案
12. (1)$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
(2)$\ce{CO_{2} +3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{4}O +H_{2}O}$
解析:无
(2)$\ce{CO_{2} +3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{4}O +H_{2}O}$
解析:无
解析
【分析】
本题包含两个小问题，(1)需掌握氢气燃烧的反应原理，明确反应物、生成物及反应条件后书写化学方程式；(2)要结合微观示意图，确定反应的反应物、生成物的化学式，再按化学方程式书写规则配平并标注反应条件。
【解析】
(1) 氢气在氧气中燃烧，反应物为$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{H_{2}O}$，反应条件是点燃，根据化学反应前后原子种类和数目不变配平，得到化学方程式：$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$。
(2) 从微观示意图可知，反应物是$\ce{CO_{2}}$（1个碳原子和2个氧原子构成）和$\ce{H_{2}}$，生成物是甲醇（$\ce{CH_{4}O}$）和$\ce{H_{2}O}$，反应条件为一定条件，配平后化学方程式为：$\ce{CO_{2} +3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{4}O +H_{2}O}$。
【答案】
(1)$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$；(2)$\ce{CO_{2} +3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{4}O +H_{2}O}$
【知识点】
化学方程式书写、微观示意图应用
【点评】
本题考查化学基础方程式的书写，既涉及常见反应的记忆，又考查从微观模型中提取物质组成的能力，属于常规基础题型，需掌握化学方程式书写的基本规则。
【难度系数】
0.6
本题包含两个小问题，(1)需掌握氢气燃烧的反应原理，明确反应物、生成物及反应条件后书写化学方程式；(2)要结合微观示意图，确定反应的反应物、生成物的化学式，再按化学方程式书写规则配平并标注反应条件。
【解析】
(1) 氢气在氧气中燃烧，反应物为$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{H_{2}O}$，反应条件是点燃，根据化学反应前后原子种类和数目不变配平，得到化学方程式：$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$。
(2) 从微观示意图可知，反应物是$\ce{CO_{2}}$（1个碳原子和2个氧原子构成）和$\ce{H_{2}}$，生成物是甲醇（$\ce{CH_{4}O}$）和$\ce{H_{2}O}$，反应条件为一定条件，配平后化学方程式为：$\ce{CO_{2} +3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{4}O +H_{2}O}$。
【答案】
(1)$\ce{2H_{2} +O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$；(2)$\ce{CO_{2} +3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{4}O +H_{2}O}$
【知识点】
化学方程式书写、微观示意图应用
【点评】
本题考查化学基础方程式的书写，既涉及常见反应的记忆，又考查从微观模型中提取物质组成的能力，属于常规基础题型，需掌握化学方程式书写的基本规则。
【难度系数】
0.6
二、氢气的获得
(3)$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CH_{4}}$的重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图2(部分反应条件未注):
①该流程中可循环利用的物质是
②利用液氮的低温可将$\ce{CO}$液化分离而得纯净$\ce{H_{2}}$,说明$\ce{H_{2}}$的沸点比$\ce{CO}$
(3)$\ce{CO_{2}}$和$\ce{CH_{4}}$的重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如图2(部分反应条件未注):
①该流程中可循环利用的物质是
二氧化碳(或氧化钙)
(写一种)。②利用液氮的低温可将$\ce{CO}$液化分离而得纯净$\ce{H_{2}}$,说明$\ce{H_{2}}$的沸点比$\ce{CO}$
低
(填“高”或“低”)。答案
12. (3)①二氧化碳(或氧化钙) ②低
解析:①该流程中,二氧化碳和氧化钙既是反应物,又是生成物,所以可循环利用的物质是二氧化碳和氧化钙;②利用液氮的低温可将 CO 液化分离而得纯净$\ce{H_{2}}$,说明$\ce{H_{2}}$的沸点比 CO 低。
解析:①该流程中,二氧化碳和氧化钙既是反应物,又是生成物,所以可循环利用的物质是二氧化碳和氧化钙;②利用液氮的低温可将 CO 液化分离而得纯净$\ce{H_{2}}$,说明$\ce{H_{2}}$的沸点比 CO 低。
解析
【分析】
判断循环物质的依据是：流程中该物质既是反应物又是生成物，可反复参与流程；判断沸点高低需结合液化原理，沸点高的物质更易液化。
【解析】
① 观察流程，CaO在转化塔中生成后，重新回到吸收塔作为反应物，因此CaO是可循环利用的物质，CO₂也可循环利用；② 液氮低温下将CO液化分离出H₂，说明CO的沸点高于H₂，因此H₂的沸点比CO低。
【答案】
① 氧化钙（或二氧化碳）；② 低
【知识点】
物质的循环利用、物质的沸点
【点评】
本题结合制氢流程考查物质循环判断与沸点应用，难度较低，需准确分析流程中物质流向，理解液化与沸点的关系。
【难度系数】
0.3
判断循环物质的依据是：流程中该物质既是反应物又是生成物，可反复参与流程；判断沸点高低需结合液化原理，沸点高的物质更易液化。
【解析】
① 观察流程，CaO在转化塔中生成后，重新回到吸收塔作为反应物，因此CaO是可循环利用的物质，CO₂也可循环利用；② 液氮低温下将CO液化分离出H₂，说明CO的沸点高于H₂，因此H₂的沸点比CO低。
【答案】
① 氧化钙（或二氧化碳）；② 低
【知识点】
物质的循环利用、物质的沸点
【点评】
本题结合制氢流程考查物质循环判断与沸点应用，难度较低，需准确分析流程中物质流向，理解液化与沸点的关系。
【难度系数】
0.3
