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5.（2025·无锡）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所示。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
5.A
解析
【分析】
本题需利用质量守恒定律，结合反应中各物质的质量变化比例固定的规律解题。步骤：1. 根据反应前后总质量相等，计算反应后乙的质量$m_4$；2. 确定反应后各物质的质量变化量，得出反应的质量比例；3. 利用反应中丙的质量变化，结合比例计算未知数据$m_1、m_2、m_3$，判断选项。
【解析】
根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后总质量相等：
反应前总质量 = $20g + 20g + 0g + 0g = 40g$；
反应后总质量 = $13g + m_4 + 16g + 11g = 40g$，解得$m_4 = 0g$，故D选项错误。
反应后各物质的质量变化：
甲减少的质量 = $20g -13g =7g$；
丙增加的质量 = $16g -0g =16g$；
丁增加的质量 = $11g -0g =11g$；
乙减少的质量 = 总增加质量 - 甲减少质量 = $(16g+11g)-7g=20g$，符合反应前乙的质量，验证正确。
反应中各物质的质量变化比例与反应后一致，已知反应中丙增加$6.4g$：
甲在反应中减少的质量 = $\frac{7g}{16g}×6.4g=2.8g$，故$m_1=20g -2.8g=17.2g$，A选项正确；
乙在反应中减少的质量 = $\frac{20g}{16g}×6.4g=8g$，故$m_2=20g -8g=12g$，B选项错误；
丁在反应中增加的质量 = $\frac{11g}{16g}×6.4g=4.4g$，故$m_3=4.4g$，C选项错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学反应质量变化关系
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是利用反应中各物质的质量变化比例固定计算未知数据，需明确反应前、反应中、反应后的质量变化，避免混淆。
【难度系数】
0.5
本题需利用质量守恒定律，结合反应中各物质的质量变化比例固定的规律解题。步骤：1. 根据反应前后总质量相等，计算反应后乙的质量$m_4$；2. 确定反应后各物质的质量变化量，得出反应的质量比例；3. 利用反应中丙的质量变化，结合比例计算未知数据$m_1、m_2、m_3$，判断选项。
【解析】
根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后总质量相等：
反应前总质量 = $20g + 20g + 0g + 0g = 40g$；
反应后总质量 = $13g + m_4 + 16g + 11g = 40g$，解得$m_4 = 0g$，故D选项错误。
反应后各物质的质量变化：
甲减少的质量 = $20g -13g =7g$；
丙增加的质量 = $16g -0g =16g$；
丁增加的质量 = $11g -0g =11g$；
乙减少的质量 = 总增加质量 - 甲减少质量 = $(16g+11g)-7g=20g$，符合反应前乙的质量，验证正确。
反应中各物质的质量变化比例与反应后一致，已知反应中丙增加$6.4g$：
甲在反应中减少的质量 = $\frac{7g}{16g}×6.4g=2.8g$，故$m_1=20g -2.8g=17.2g$，A选项正确；
乙在反应中减少的质量 = $\frac{20g}{16g}×6.4g=8g$，故$m_2=20g -8g=12g$，B选项错误；
丁在反应中增加的质量 = $\frac{11g}{16g}×6.4g=4.4g$，故$m_3=4.4g$，C选项错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学反应质量变化关系
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用，核心是利用反应中各物质的质量变化比例固定计算未知数据，需明确反应前、反应中、反应后的质量变化，避免混淆。
【难度系数】
0.5
1. (2024·徐州)为了实现碳的资源化利用，我国科学家以纳米镍粒子作催化剂用二氧化碳合成甲烷，反应的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 4H_{2}\xlongequal{\mathrm{催化剂}}CH_{4} + 2X}$。下列说法正确的是（
A.X的化学式为$\ce{H_{2}O_{2}}$
B.甲烷中碳、氢元素的质量比为$3:1$
C.反应前后分子的数目不变
D.参加反应的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$的质量比为$22:1$
B
）A.X的化学式为$\ce{H_{2}O_{2}}$
B.甲烷中碳、氢元素的质量比为$3:1$
C.反应前后分子的数目不变
D.参加反应的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$的质量比为$22:1$
答案
1.B
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需结合质量守恒定律、化学式的相关计算、化学方程式的意义逐一分析：①根据反应前后原子种类和数目不变，推导X的化学式；②计算甲烷中碳、氢元素的质量比；③对比反应前后分子的数目；④计算参加反应的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$的质量比，进而确定正确选项。
【解析】
1. 推导X的化学式：根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变。反应前：C原子1个，O原子2个，H原子8个；反应后$\ce{CH_{4}}$中含C原子1个、H原子4个，因此2个X分子中含O原子2个、H原子4个，即每个X分子含1个O原子和2个H原子，X的化学式为$\ce{H_{2}O}$，故A错误。
2. 甲烷中碳、氢元素的质量比：$\ce{CH_{4}}$中C、H元素质量比为$12:(1×4)=3:1$，故B正确。
3. 反应前后分子数目：反应前分子总数为$1$（$\ce{CO_{2}}$）+$4$（$\ce{H_{2}}$）=$5$；反应后分子总数为$1$（$\ce{CH_{4}}$）+$2$（$\ce{H_{2}O}$）=$3$，分子数目改变，故C错误。
4. 参加反应的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$的质量比：$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$44$，$\ce{H_{2}}$的总相对分子质量为$4×2=8$，质量比为$44:8=11:1≠22:1$，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、元素质量比计算、化学方程式的意义
【点评】
本题考查化学方程式相关的基础知识点，涵盖质量守恒定律的应用、化学式计算、分子数目判断等，题型常规，需学生熟练掌握化学基本定律和计算方法，属于初中化学的基础题型。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正确性，需结合质量守恒定律、化学式的相关计算、化学方程式的意义逐一分析：①根据反应前后原子种类和数目不变，推导X的化学式；②计算甲烷中碳、氢元素的质量比；③对比反应前后分子的数目；④计算参加反应的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$的质量比，进而确定正确选项。
【解析】
1. 推导X的化学式：根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变。反应前：C原子1个，O原子2个，H原子8个；反应后$\ce{CH_{4}}$中含C原子1个、H原子4个，因此2个X分子中含O原子2个、H原子4个，即每个X分子含1个O原子和2个H原子，X的化学式为$\ce{H_{2}O}$，故A错误。
2. 甲烷中碳、氢元素的质量比：$\ce{CH_{4}}$中C、H元素质量比为$12:(1×4)=3:1$，故B正确。
3. 反应前后分子数目：反应前分子总数为$1$（$\ce{CO_{2}}$）+$4$（$\ce{H_{2}}$）=$5$；反应后分子总数为$1$（$\ce{CH_{4}}$）+$2$（$\ce{H_{2}O}$）=$3$，分子数目改变，故C错误。
4. 参加反应的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$的质量比：$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为$44$，$\ce{H_{2}}$的总相对分子质量为$4×2=8$，质量比为$44:8=11:1≠22:1$，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、元素质量比计算、化学方程式的意义
【点评】
本题考查化学方程式相关的基础知识点，涵盖质量守恒定律的应用、化学式计算、分子数目判断等，题型常规，需学生熟练掌握化学基本定律和计算方法，属于初中化学的基础题型。
【难度系数】
0.7
2.（2025·宿迁）我国首次将太阳能规模转化为液体燃料甲醇，使用的技术称为“液态阳光”技术，其合成流程示意图如图所示。下列有关说法不正确的是 （
A.反应Ⅰ的化学方程式为 $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
B.反应Ⅱ中$\ce{○●○}$和$\ce{∞}$的分子个数比为$1:1$
C.生产$48\ \mathrm{t}$甲醇，理论上可以吸收$66\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$
D.实现了$\ce{CO_{2}}$的资源化利用和“零碳”排放
B
）A.反应Ⅰ的化学方程式为 $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$
B.反应Ⅱ中$\ce{○●○}$和$\ce{∞}$的分子个数比为$1:1$
C.生产$48\ \mathrm{t}$甲醇，理论上可以吸收$66\ \mathrm{t}\ \ce{CO_{2}}$
D.实现了$\ce{CO_{2}}$的资源化利用和“零碳”排放
答案
2.B
解析
【分析】
首先根据微观示意图确定反应Ⅰ、反应Ⅱ的反应物、生成物及反应条件：反应Ⅰ是水在通电条件下分解为氢气和氧气；反应Ⅱ是二氧化碳（对应图中$\ce{○●○}$）和氢气（对应图中$\ce{∞}$）在一定温度、催化剂条件下生成甲醇和水。再逐一分析各选项，判断说法是否正确。
【解析】
1. 选项A：反应Ⅰ是水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$，该说法正确。
2. 选项B：反应Ⅱ的化学方程式配平后为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定温度、催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$，反应物$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$的分子个数比为$1:3$，并非$1:1$，该说法错误。
3. 选项C：设生产$48\ \mathrm{t}$甲醇需要吸收$\ce{CO_{2}}$的质量为$x$，根据反应Ⅱ的质量关系：
$\ce{CO_{2} ~ CH_{3}OH}$
$44$ $32$
$x$ $48\ \mathrm{t}$
则$\dfrac{44}{32}=\dfrac{x}{48\ \mathrm{t}}$，解得$x=66\ \mathrm{t}$，该说法正确。
4. 选项D：该技术将$\ce{CO_{2}}$转化为甲醇，实现了$\ce{CO_{2}}$的资源化利用，且利用太阳能减少碳排放，符合“零碳”排放理念，该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
化学方程式书写、根据化学方程式计算、二氧化碳的利用
【点评】
本题结合微观示意图考查化学反应相关知识，需准确识别微观粒子对应物质、正确书写化学方程式并计算，同时理解技术的环保意义，综合性较强，需细致分析各选项。
【难度系数】
0.5
首先根据微观示意图确定反应Ⅰ、反应Ⅱ的反应物、生成物及反应条件：反应Ⅰ是水在通电条件下分解为氢气和氧气；反应Ⅱ是二氧化碳（对应图中$\ce{○●○}$）和氢气（对应图中$\ce{∞}$）在一定温度、催化剂条件下生成甲醇和水。再逐一分析各选项，判断说法是否正确。
【解析】
1. 选项A：反应Ⅰ是水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$，该说法正确。
2. 选项B：反应Ⅱ的化学方程式配平后为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定温度、催化剂} CH_{3}OH + H_{2}O}$，反应物$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}}$的分子个数比为$1:3$，并非$1:1$，该说法错误。
3. 选项C：设生产$48\ \mathrm{t}$甲醇需要吸收$\ce{CO_{2}}$的质量为$x$，根据反应Ⅱ的质量关系：
$\ce{CO_{2} ~ CH_{3}OH}$
$44$ $32$
$x$ $48\ \mathrm{t}$
则$\dfrac{44}{32}=\dfrac{x}{48\ \mathrm{t}}$，解得$x=66\ \mathrm{t}$，该说法正确。
4. 选项D：该技术将$\ce{CO_{2}}$转化为甲醇，实现了$\ce{CO_{2}}$的资源化利用，且利用太阳能减少碳排放，符合“零碳”排放理念，该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
化学方程式书写、根据化学方程式计算、二氧化碳的利用
【点评】
本题结合微观示意图考查化学反应相关知识，需准确识别微观粒子对应物质、正确书写化学方程式并计算，同时理解技术的环保意义，综合性较强，需细致分析各选项。
【难度系数】
0.5
3. (2024·天津,双选)2023年亚运会的主火炬采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料,生成甲醇的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2} \xlongequal[催化剂]{一定温度} CH_{3}OH + H_{2}O}$。实验小组将一定质量的甲醇与5.6 g氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成5.1 g一氧化碳和二氧化碳的混合气体,同时生成水。下列说法正确的是 (
A.生成8 t甲醇,理论上可以吸收二氧化碳的质量为11 t
B.密闭容器中生成一氧化碳的质量为1.4 g
C.密闭容器中参加反应的甲醇与生成的二氧化碳的质量比为$10:11$
D.密闭容器中一氧化碳全部转化为二氧化碳,还需要0.2 g氧气
AC
)A.生成8 t甲醇,理论上可以吸收二氧化碳的质量为11 t
B.密闭容器中生成一氧化碳的质量为1.4 g
C.密闭容器中参加反应的甲醇与生成的二氧化碳的质量比为$10:11$
D.密闭容器中一氧化碳全部转化为二氧化碳,还需要0.2 g氧气
答案
3.AC
解析
【分析】
本题考查质量守恒定律的应用及化学方程式的计算，解题思路如下：
1. 分析选项A：根据生成甲醇的化学方程式，计算$\ce{CO_{2}}$与$\ce{CH_{3}OH}$的质量比，判断吸收$\ce{CO_{2}}$的质量是否正确；
2. 分析选项B、C、D：利用碳、氧元素守恒，结合反应后$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$的总质量，计算$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$的质量及参加反应的甲醇质量，再逐一验证选项正误；
3. 对于选项D，根据$\ce{CO}$转化为$\ce{CO_{2}}$的化学方程式，计算所需$\ce{O_{2}}$的质量，验证选项。
【解析】
选项A分析：
生成甲醇的反应为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{一定温度} CH_{3}OH + H_{2}O}$，$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为44，$\ce{CH_{3}OH}$的相对分子质量为32，故$\ce{CO_{2}}$与$\ce{CH_{3}OH}$的质量比为$44:32=11:8$，即生成8 t甲醇时，理论上吸收$\ce{CO_{2}}$的质量为11 t，A正确。
选项B、C、D分析：
设生成$\ce{CO}$的质量为$a$，$\ce{CO_{2}}$的质量为$b$，参加反应的$\ce{CH_{3}OH}$的质量为$m$。
碳元素守恒：甲醇中碳元素全部转化为$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$，则$\frac{12}{32}m = \frac{12}{28}a + \frac{12}{44}b$，化简得$m=8(\frac{a}{7} + \frac{b}{11})$；
氧元素守恒：反应物中氧元素（甲醇中的氧+5.6 g氧气）等于生成物中氧元素（$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$、水中的氧），结合反应后$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$总质量$a+b=5.1\ \mathrm{g}$，联立方程解得：$a=0.7\ \mathrm{g}$，$b=4.4\ \mathrm{g}$，$m=4\ \mathrm{g}$；
选项B：生成$\ce{CO}$质量为0.7 g≠1.4 g，错误；
选项C：参加反应的甲醇与生成$\ce{CO_{2}}$的质量比为$4\ \mathrm{g}:4.4\ \mathrm{g}=10:11$，正确；
选项D：$\ce{CO}$转化为$\ce{CO_{2}}$的反应为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$，设需要$\ce{O_{2}}$质量为$x$，则$\frac{56}{32}=\frac{0.7\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x=0.4\ \mathrm{g}≠0.2\ \mathrm{g}$，错误。
综上，正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、元素守恒
【点评】
本题结合实际情境考查化学计算，核心是利用元素守恒突破反应后混合气体的质量计算，需避免直接假设反应完全燃烧的误区，重点考查守恒思想的应用，属于中等难度的双选题。
【难度系数】
0.5
本题考查质量守恒定律的应用及化学方程式的计算，解题思路如下：
1. 分析选项A：根据生成甲醇的化学方程式，计算$\ce{CO_{2}}$与$\ce{CH_{3}OH}$的质量比，判断吸收$\ce{CO_{2}}$的质量是否正确；
2. 分析选项B、C、D：利用碳、氧元素守恒，结合反应后$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$的总质量，计算$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$的质量及参加反应的甲醇质量，再逐一验证选项正误；
3. 对于选项D，根据$\ce{CO}$转化为$\ce{CO_{2}}$的化学方程式，计算所需$\ce{O_{2}}$的质量，验证选项。
【解析】
选项A分析：
生成甲醇的反应为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal[催化剂]{一定温度} CH_{3}OH + H_{2}O}$，$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为44，$\ce{CH_{3}OH}$的相对分子质量为32，故$\ce{CO_{2}}$与$\ce{CH_{3}OH}$的质量比为$44:32=11:8$，即生成8 t甲醇时，理论上吸收$\ce{CO_{2}}$的质量为11 t，A正确。
选项B、C、D分析：
设生成$\ce{CO}$的质量为$a$，$\ce{CO_{2}}$的质量为$b$，参加反应的$\ce{CH_{3}OH}$的质量为$m$。
碳元素守恒：甲醇中碳元素全部转化为$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$，则$\frac{12}{32}m = \frac{12}{28}a + \frac{12}{44}b$，化简得$m=8(\frac{a}{7} + \frac{b}{11})$；
氧元素守恒：反应物中氧元素（甲醇中的氧+5.6 g氧气）等于生成物中氧元素（$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$、水中的氧），结合反应后$\ce{CO}$和$\ce{CO_{2}}$总质量$a+b=5.1\ \mathrm{g}$，联立方程解得：$a=0.7\ \mathrm{g}$，$b=4.4\ \mathrm{g}$，$m=4\ \mathrm{g}$；
选项B：生成$\ce{CO}$质量为0.7 g≠1.4 g，错误；
选项C：参加反应的甲醇与生成$\ce{CO_{2}}$的质量比为$4\ \mathrm{g}:4.4\ \mathrm{g}=10:11$，正确；
选项D：$\ce{CO}$转化为$\ce{CO_{2}}$的反应为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$，设需要$\ce{O_{2}}$质量为$x$，则$\frac{56}{32}=\frac{0.7\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x=0.4\ \mathrm{g}≠0.2\ \mathrm{g}$，错误。
综上，正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、元素守恒
【点评】
本题结合实际情境考查化学计算，核心是利用元素守恒突破反应后混合气体的质量计算，需避免直接假设反应完全燃烧的误区，重点考查守恒思想的应用，属于中等难度的双选题。
【难度系数】
0.5
