例1 我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径，通过电催化与生物合成相结
合，成功以二氧化碳和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸，为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。其中一个反应的化学方程式为$2CO + 2H_2O \xlongequal{一定条件} C_2H_4O_2 + X$，则X的化学式为（）

A.$CO_2$
B.$O_2$
C.$H_2O_2$
D.$H_2CO_3$
解析 根据化学反应前后原子的种类和数目不变，可知X的化学式是$O_2$。
答案 B

根据化学反应前后原子的种类和数目不变，可知X的化学式是$O_2$。答案 B

【分析】要确定未知物质X的化学式，需依据质量守恒定律：化学反应前后，原子的种类和数目均不改变。解题时先统计反应前后已知物质的原子总数，通过差值得到X的原子构成，进而确定其化学式，最后匹配选项。
【解析】步骤1：计算反应前的原子总数。反应物为2CO和2H₂O，其中C原子总数：2×1=2，H原子总数：2×2=4，O原子总数：(2×1)+(2×1)=4；步骤2：计算反应后已知物质的原子总数。生成物C₂H₄O₂中，C原子2个、H原子4个、O原子2个；步骤3：推导X的原子构成。反应前后原子总数相等，因此X中含有的原子为：C=2-2=0，H=4-4=0，O=4-2=2，即X的化学式为O₂。
【答案】B
【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在确定物质化学式中的基础应用，属于初中化学核心基础考点，主要考察学生对质量守恒定律的理解与简单计算能力。
【难度系数】0.8