9.【化学与资源】以空气等为原料可合成氨、尿素$\ce{[CO(NH_{2})_{2}]}$，以下是简易生产流程的一部分。

(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气，氮气可从空气中分离获得。分离空气的变化属于（填“物理”或“化学”）变化。
(2)写出合成塔①中合成氨的化学方程式：，该反应的基本反应类型是。
(3)写出合成塔②中合成尿素的化学方程式：。

9.(1)物理 (2)$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}2NH_{3}}$ 化合反应 (3)$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{一定条件}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$

【分析】
本题围绕工业合成氨、尿素的生产流程展开，需结合变化的判断、化学方程式的书写及反应类型的知识解题。第(1)问，分离空气是利用各成分沸点差异，无新物质生成，据此判断变化类型；第(2)问，明确合成塔①的反应物为$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，生成物为$\ce{NH_{3}}$，结合反应条件书写方程式，再根据反应特征判断基本反应类型；第(3)问，确定合成塔②的反应物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{NH_{3}}$，生成物为$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，书写对应化学方程式。
【解析】
(1) 工业上分离空气是利用液态氮和液态氧的沸点不同，将二者分离，该过程没有新物质生成，因此属于物理变化。
(2) 合成塔①中，氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气，化学方程式为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}2NH_{3}}$；该反应由两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应。
(3) 合成塔②中，二氧化碳和氨气在一定条件下反应生成尿素和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{一定条件}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$。
【答案】
(1) 物理 (2) $\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}2NH_{3}}$；化合反应 (3) $\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{一定条件}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
【知识点】
物理变化判断；化学方程式书写；反应类型判断
【点评】
本题结合工业生产实际考查基础化学知识，涉及变化类型判断、化学方程式书写及反应类型，难度不大，需准确掌握相关知识点即可解答。
【难度系数】
0.7

1. $\ce{N_{2}}$是重要的化工原料，$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}}$反应的微观示意图如图所示，下列说法中，正确的是（）

○ H
◎ N

A.常温下$\ce{N_{2}}$的化学性质很活泼
B.◎◎和○○按个数比$1:1$进行该反应
C.◎○○中$\ce{N}$、$\ce{H}$的质量比为$1:3$
D.该反应前后分子的种类和数目发生变化

1.D 点拨:常温下氮气的化学性质很稳定,A错误;由微观示意图可知,该反应的化学方程式为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}2NH_{3}}$,所以$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}}$按个数比1:3进行该反应,B错误;是$\ce{NH_{3}}$, 中N、H的质量比为14:3,C错误;由化学方程式可知,该反应前后分子的种类和数目发生变化,D正确。

【分析】首先根据微观示意图确定各物质的构成，推导反应的化学方程式，再逐一分析每个选项的正误：○代表H原子，◎代表N原子，反应物为$\ce{N_{2}}$（2个N原子构成）和$\ce{H_{2}}$（2个H原子构成），生成物为$\ce{NH_{3}}$（1个N原子+3个H原子构成），反应的化学方程式为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}2NH_{3}}$。结合氮气的性质、化学方程式的意义、元素质量比计算、分子的变化规律分析选项。
【解析】
1. 分析选项A：常温下氮气的化学性质很稳定，不易与其他物质反应，并非“很活泼”，A错误；
2. 分析选项B：由反应的化学方程式$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}2NH_{3}}$可知，$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}}$反应的分子个数比为$1:3$，不是$1:1$，B错误；
3. 分析选项C：$\ce{NH_{3}}$中N、H元素的质量比为$14:(1×3)=14:3$，不是$1:3$，C错误；
4. 分析选项D：反应前分子为$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}}$，反应后分子为$\ce{NH_{3}}$，分子种类发生变化；反应前分子总数为$1+3=4$，反应后分子总数为$2$，分子数目也发生变化，D正确。
【答案】D
【知识点】微观示意图、化学方程式、元素质量比
【点评】本题通过微观示意图考查化学反应的核心知识，需先明确微观粒子对应的物质，推导化学方程式，再结合物质性质、化学方程式的意义分析选项，是基础型的化学概念应用题，需要准确理解微观模型的含义。
【难度系数】0.5

2.下列关于化学反应 $2X + Y == 2Z$ 的叙述，错误的是()

A.Z一定是化合物
B.在反应中X、Y、Z三种物质的粒子数目比为$2:1:2$
C.若X和Y的相对分子质量分别为$m$和$n$，则Z的相对分子质量为$m + n$
D.若$a\ \mathrm{g}$ X完全反应生成$b\ \mathrm{g}$ Z，则同时消耗$(b - a)\ \mathrm{g}$ Y

2.C

【分析】
本题考查化学反应方程式的相关概念，需结合质量守恒定律、化学计量数的意义、化合物的定义逐一分析选项。首先明确核心知识点：化学反应前后元素种类不变，化学方程式中化学计量数之比等于粒子数目比，相对质量总和符合质量守恒，质量守恒指参加反应的物质质量总和等于生成物质量总和，再据此判断每个选项的正误，找出错误项。
【解析】
1. 选项A分析：反应为$2X + Y == 2Z$，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，Z由X和Y中的元素组成，属于不同元素组成的纯净物，即化合物，故A叙述正确。
2. 选项B分析：化学方程式中，各物质的化学计量数之比等于反应中对应粒子的数目之比，因此反应中X、Y、Z的粒子数目比为$2:1:2$，故B叙述正确。
3. 选项C分析：设Z的相对分子质量为$M$，根据质量守恒定律，参加反应的相对质量总和等于生成物的相对质量总和，即$2×$相对分子质量(X)$ + $相对分子质量(Y)$ = 2×$相对分子质量(Z)。代入X的相对分子质量为$m$、Y为$n$，得$2m + n = 2M$，解得$M = \frac{2m + n}{2}$，并非$m + n$，故C叙述错误。
4. 选项D分析：根据质量守恒定律，参加反应的X和Y的质量总和等于生成的Z的质量。若$a\ \mathrm{g}$ X完全反应生成$b\ \mathrm{g}$ Z，则消耗Y的质量为$(b - a)\ \mathrm{g}$，故D叙述正确。
综上，错误的叙述是选项C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式的意义、化合物的概念
【点评】
本题为化学基础概念题，考查对化学反应方程式核心知识的理解，易错点是相对分子质量计算时忽略化学计量数的影响，需牢记质量守恒定律的应用规则。
【难度系数】
0.6

3. 如图是某些物质间发生化学反应的微观示意图，用●和⚪分别表示两种元素的原子。下列化学方程式符合图示反应关系的是()


A.$2CO+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2CO_{2}$
B.$N_{2}+3H_{2}\stackrel{催化剂}{\underset{高温、高压}{=\!=\!=}}2NH_{3}$
C.$C+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2}$
D.$2Mg+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2MgO$

3.A

【分析】
要解决这道题，需先从微观示意图中提取反应物、生成物的粒子构成及数量关系，再对应选项的化学方程式匹配。首先观察微观图：反应物是2个由1种原子（●）和另1种原子（⚪）构成的双原子分子，以及1个由2个⚪构成的双原子分子；生成物是2个由1个⚪、1个●、1个⚪构成的三原子分子，反应的粒子个数比为2:1:2。接下来将该粒子构成与选项的化学物质对应，找到匹配的方程式即可。
【解析】
1. 分析微观反应的粒子关系：
从图中可知，反应前有2个“●⚪”型分子、1个“⚪₂”型分子，反应后生成2个“⚪●⚪”型分子，对应反应的粒子个数比为2:1:2，反应通式为2●⚪ + ⚪₂ = 2⚪●⚪。
2. 逐一匹配选项：
选项A：2CO + O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2CO₂，CO由C（对应●）和O（对应⚪）构成，O₂是⚪₂，CO₂是⚪●⚪，粒子个数比为2:1:2，与微观图完全匹配。
选项B：N₂ + 3H₂$\stackrel{催化剂、高温高压}{=\!=\!=}$2NH₃，反应物粒子个数比为1:3，生成物是NH₃（1个N+3个H），与微观图不符。
选项C：C + O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$CO₂，反应物粒子个数比为1:1，与微观图的2:1不符。
选项D：2Mg + O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2MgO，生成物是MgO（1个Mg+1个O），与微观图的三原子生成物不符。
综上，只有选项A符合图示反应关系。
【答案】
A
【知识点】
化学方程式意义、微观粒子与化学方程式对应
【点评】
本题是宏观与微观结合的典型题，考查从微观示意图推导化学方程式的能力，需准确对应粒子构成和反应比例，是化学基础应用的常见题型。
【难度系数】
0.5

4. 化学方程式 $ a\mathrm{C}_2\mathrm{H}_2 + b\mathrm{O}_2 \stackrel{\mathrm{点燃}}{=\!=\!=} c\mathrm{H}_2\mathrm{O} + d\mathrm{CO}_2 $ 配平后 $ a、b、c、d $ 之和为()

A.15
B.14
C.13
D.10

4.C

【分析】
本题考查化学方程式的配平，需利用质量守恒定律（化学反应前后原子的种类、数目不变）解题。配平思路：先根据C原子守恒确定$\mathrm{CO_2}$的系数，再根据H原子守恒确定$\mathrm{H_2O}$的系数，最后根据O原子守恒确定$\mathrm{O_2}$的系数，为使系数为整数调整后，计算$a、b、c、d$的和即可。
【解析】
根据质量守恒定律，配平化学方程式步骤如下：
1. 配C原子：左边$\mathrm{C_2H_2}$中C原子数为2，右边$\mathrm{CO_2}$中C原子数为1，因此$\mathrm{CO_2}$的系数为2时，$\mathrm{C_2H_2}$的系数为1，C原子左右数目相等；
2. 配H原子：左边$\mathrm{C_2H_2}$中H原子数为2，右边$\mathrm{H_2O}$中H原子数为2，因此$\mathrm{H_2O}$的系数为1，H原子左右数目相等；
3. 配O原子：右边O原子总数为$1$（$\mathrm{H_2O}$的O）+$2×2$（$\mathrm{CO_2}$的O）=$5$，因此左边$\mathrm{O_2}$的系数为$\frac{5}{2}$；
4. 为使系数为整数，所有系数乘以2，得到配平后的方程式：$2\mathrm{C_2H_2} +5\mathrm{O_2}\stackrel{\mathrm{点燃}}{=\!=\!=}2\mathrm{H_2O} +4\mathrm{CO_2}$，即$a=2$，$b=5$，$c=2$，$d=4$；
5. 计算和：$a+b+c+d=2+5+2+4=13$，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
化学方程式配平，质量守恒定律
【点评】
本题为初中化学基础题型，核心考查原子守恒的配平方法，步骤清晰，只要掌握配平规则即可正确解答，属于易得分题。
【难度系数】
0.7

5.某反应的生成物是C,如果C的化学式为$\ce{A_{2}B_{5}}$,则该反应的化学方程式可能为()

A.$\ce{2AB_{2} + B_{2} = 2C}$
B.$\ce{3AB_{2} + B_{2} = 2C}$
C.$\ce{4AB_{2} + B_{2} = 2C}$
D.$\ce{AB_{2} + 4B_{2} = 2C}$

5.C

【分析】
本题考查质量守恒定律的应用，解题思路是依据化学反应前后原子的种类和数目不变，分别计算各选项反应物中A、B原子的总个数，再与生成物C（$\ce{A_{2}B_{5}}$）中A、B原子的个数对比，判断是否符合质量守恒，从而选出正确的化学方程式。
【解析】
已知生成物C的化学式为$\ce{A_{2}B_{5}}$，则2个C分子中含A原子总数为$2×2=4$，含B原子总数为$2×5=10$。
选项A：反应物中A原子总数为$2×1=2$，B原子总数为$2×2 + 2=6$，与2个C的原子总数不匹配，错误；
选项B：反应物中A原子总数为$3×1=3$，B原子总数为$3×2 + 2=8$，与2个C的原子总数不匹配，错误；
选项C：反应物中A原子总数为$4×1=4$，B原子总数为$4×2 + 2=10$，与2个C的原子总数完全匹配，符合质量守恒，正确；
选项D：反应物中A原子总数为$1×1=1$，B原子总数为$2 + 4×2=10$，与2个C的原子总数不匹配，错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式的配平
【点评】
本题为基础题型，核心考查质量守恒定律的应用，解题关键是准确计算反应前后各原子的数目，通过原子守恒判断化学方程式的正确性，难度较低。
【难度系数】
0.7