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10. (2026·武威月考)已知: $\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta} CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$、$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2} \uparrow}$。将$16.2\ \mathrm{g}\ \ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$加热,固体质量与温度升高变化的关系如下图所示。
下列说法不正确的是（
A.$T_{1}{° C}\ \ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$开始分解
B.d点固体为$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$的混合物
C.$\mathrm{a} ∼ \mathrm{b}$段和$\mathrm{c} ∼ \mathrm{e}$段产生$\ce{CO_{2}}$的质量相同
D.a点至e点,固体中钙元素的质量分数保持不变
下列说法不正确的是（
D
）A.$T_{1}{° C}\ \ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$开始分解
B.d点固体为$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$的混合物
C.$\mathrm{a} ∼ \mathrm{b}$段和$\mathrm{c} ∼ \mathrm{e}$段产生$\ce{CO_{2}}$的质量相同
D.a点至e点,固体中钙元素的质量分数保持不变
答案
图中$T_1℃$对应固体质量开始下降,表示$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$开始分解,符合反应事实,A正确;当加热温度介于$T_2$~$T_3℃$时,$\ce{CaCO_{3}}$分解生成CaO和$\ce{CO_{2}}$,此温度范围内的固体是生成的CaO和未分解完的$\ce{CaCO_{3}}$的混合物,B正确;a~b段发生的反应是$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$,设16.2 g $\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$完全反应生成$\ce{CO_{2}}$的质量为x,生成$\ce{CaCO_{3}}$的质量为y,
$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
162 100 44
16.2 g y x
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{16.2\ \mathrm{g}}{x},\dfrac{162}{100}=\dfrac{16.2\ \mathrm{g}}{y}$
解得:x=4.4 g、y=10 g
c~e段发生的反应是$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$,设10 g $\ce{CaCO_{3}}$完全反应生成$\ce{CO_{2}}$的质量为z。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
10 g z
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{10\ \mathrm{g}}{z}$
解得:z=4.4 g
由计算可得a~b段和c~e段产生$\ce{CO_{2}}$的质量相同,C正确;随着分解反应进行,固体总质量减少,但钙元素的质量始终不变,由于固体总质量不断减小,钙元素在固体中的质量分数会不断增大,D错误。
$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
162 100 44
16.2 g y x
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{16.2\ \mathrm{g}}{x},\dfrac{162}{100}=\dfrac{16.2\ \mathrm{g}}{y}$
解得:x=4.4 g、y=10 g
c~e段发生的反应是$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$,设10 g $\ce{CaCO_{3}}$完全反应生成$\ce{CO_{2}}$的质量为z。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
10 g z
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{10\ \mathrm{g}}{z}$
解得:z=4.4 g
由计算可得a~b段和c~e段产生$\ce{CO_{2}}$的质量相同,C正确;随着分解反应进行,固体总质量减少,但钙元素的质量始终不变,由于固体总质量不断减小,钙元素在固体中的质量分数会不断增大,D错误。
解析
【分析】
要判断各选项，需结合$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$加热分解、$\ce{CaCO_{3}}$高温分解的反应规律，分析图像中各温度段的反应：$T_1℃$时固体质量下降，对应$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$开始分解（a~b段）；$T_2℃$后固体质量不变，说明$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$完全转化为$\ce{CaCO_{3}}$；$T_2$~$T_3℃$时固体质量再次下降，对应$\ce{CaCO_{3}}$开始分解（c~e段）。通过化学方程式计算各段生成$\ce{CO_{2}}$的质量，结合钙元素质量变化分析质量分数，即可判断选项正误。
【解析】
1. 反应与选项A：$T_1℃$时固体质量开始下降，说明$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$在该温度下开始分解，A正确。
2. 反应与选项B：c点后温度升高，$\ce{CaCO_{3}}$开始分解为$\ce{CaO}$和$\ce{CO_{2}}$，d点处于分解过程中，固体为未分解的$\ce{CaCO_{3}}$和生成的$\ce{CaO}$的混合物，B正确。
3. 计算$\ce{CO_{2}}$质量与选项C：
a~b段：设16.2g $\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$完全分解生成$\ce{CO_{2}}$质量为$x$，生成$\ce{CaCO_{3}}$质量为$y$：
$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta} CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
162 100 44
16.2g y x
由$\frac{162}{44}=\frac{16.2g}{x}$，得$x=4.4g$；由$\frac{162}{100}=\frac{16.2g}{y}$，得$y=10g$。
c~e段：设10g $\ce{CaCO_{3}}$完全分解生成$\ce{CO_{2}}$质量为$z$：
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2} \uparrow}$
100 44
10g z
由$\frac{100}{44}=\frac{10g}{z}$，得$z=4.4g$。
两段生成$\ce{CO_{2}}$质量均为4.4g，C正确。
4. 钙元素质量分数与选项D：反应前后钙元素质量不变，固体总质量因分解不断减小，根据质量分数公式，钙元素在固体中的质量分数会不断增大，并非保持不变，D错误。
【答案】
D
【知识点】
根据化学方程式计算、质量守恒定律、分解反应
【点评】
本题结合图像考查碳酸盐与碳酸氢盐的分解反应，需明确各温度段对应的反应，通过化学方程式计算验证选项，同时分析元素质量分数变化，综合性较强，需掌握反应规律和计算方法。
【难度系数】
0.5
要判断各选项，需结合$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$加热分解、$\ce{CaCO_{3}}$高温分解的反应规律，分析图像中各温度段的反应：$T_1℃$时固体质量下降，对应$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$开始分解（a~b段）；$T_2℃$后固体质量不变，说明$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$完全转化为$\ce{CaCO_{3}}$；$T_2$~$T_3℃$时固体质量再次下降，对应$\ce{CaCO_{3}}$开始分解（c~e段）。通过化学方程式计算各段生成$\ce{CO_{2}}$的质量，结合钙元素质量变化分析质量分数，即可判断选项正误。
【解析】
1. 反应与选项A：$T_1℃$时固体质量开始下降，说明$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$在该温度下开始分解，A正确。
2. 反应与选项B：c点后温度升高，$\ce{CaCO_{3}}$开始分解为$\ce{CaO}$和$\ce{CO_{2}}$，d点处于分解过程中，固体为未分解的$\ce{CaCO_{3}}$和生成的$\ce{CaO}$的混合物，B正确。
3. 计算$\ce{CO_{2}}$质量与选项C：
a~b段：设16.2g $\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$完全分解生成$\ce{CO_{2}}$质量为$x$，生成$\ce{CaCO_{3}}$质量为$y$：
$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta} CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
162 100 44
16.2g y x
由$\frac{162}{44}=\frac{16.2g}{x}$，得$x=4.4g$；由$\frac{162}{100}=\frac{16.2g}{y}$，得$y=10g$。
c~e段：设10g $\ce{CaCO_{3}}$完全分解生成$\ce{CO_{2}}$质量为$z$：
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2} \uparrow}$
100 44
10g z
由$\frac{100}{44}=\frac{10g}{z}$，得$z=4.4g$。
两段生成$\ce{CO_{2}}$质量均为4.4g，C正确。
4. 钙元素质量分数与选项D：反应前后钙元素质量不变，固体总质量因分解不断减小，根据质量分数公式，钙元素在固体中的质量分数会不断增大，并非保持不变，D错误。
【答案】
D
【知识点】
根据化学方程式计算、质量守恒定律、分解反应
【点评】
本题结合图像考查碳酸盐与碳酸氢盐的分解反应，需明确各温度段对应的反应，通过化学方程式计算验证选项，同时分析元素质量分数变化，综合性较强，需掌握反应规律和计算方法。
【难度系数】
0.5
11. (2026·南通期中)乙醇$(\ce{C_{2}H_{6}O})$广泛应用于生产环保燃料乙醇汽油,在一定程度上能够缓解能源危机。工业上可用乙烯$(\ce{C_{2}H_{4}})$生产乙醇,其反应为$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{2}H_{6}O}$。
(1)$\ce{C_{2}H_{6}O}$中碳元素与氧元素的质量比为
(2)若要制取92 kg乙醇,理论上至少需要乙烯$(\ce{C_{2}H_{4}})$的质量是多少?(写出计算过程)
(3)以秸秆为原料可生产葡萄糖$(\ce{C_{6}H_{12}O_{6}})$。葡萄糖在催化剂的作用下也可反应生成乙醇和二氧化碳。写出该反应的化学方程式
(1)$\ce{C_{2}H_{6}O}$中碳元素与氧元素的质量比为
3:2
(填最简整数比)。(2)若要制取92 kg乙醇,理论上至少需要乙烯$(\ce{C_{2}H_{4}})$的质量是多少?(写出计算过程)
(3)以秸秆为原料可生产葡萄糖$(\ce{C_{6}H_{12}O_{6}})$。葡萄糖在催化剂的作用下也可反应生成乙醇和二氧化碳。写出该反应的化学方程式
$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$
。答案
(1) 3:2
(2)解:设理论上至少需要乙烯的质量为x。
$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{2}H_{6}O}$
28 46
x 92 kg
$\dfrac{28}{46}=\dfrac{x}{92\ \mathrm{kg}}$ 解得x=56 kg
答:理论上至少需要乙烯的质量是56 kg。
(3) $\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$
解析:(1)根据化学式$\ce{C_{2}H_{6}O}$,碳元素的相对原子质量总和为12×2=24,氧元素的相对原子质量为16,则碳元素与氧元素的质量比为24:16=3:2。(3)葡萄糖在催化剂作用下生成乙醇和二氧化碳,化学方程式为$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$。
(2)解:设理论上至少需要乙烯的质量为x。
$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{2}H_{6}O}$
28 46
x 92 kg
$\dfrac{28}{46}=\dfrac{x}{92\ \mathrm{kg}}$ 解得x=56 kg
答:理论上至少需要乙烯的质量是56 kg。
(3) $\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$
解析:(1)根据化学式$\ce{C_{2}H_{6}O}$,碳元素的相对原子质量总和为12×2=24,氧元素的相对原子质量为16,则碳元素与氧元素的质量比为24:16=3:2。(3)葡萄糖在催化剂作用下生成乙醇和二氧化碳,化学方程式为$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$。
解析
【分析】
本题分为三个小问，分别考察化学式元素质量比计算、根据化学方程式的计算、化学方程式的书写。
第(1)问：需明确元素质量比的计算方法，即各元素相对原子质量与原子个数乘积的比值，据此计算乙醇中碳、氧元素质量比；
第(2)问：根据化学方程式计算，需先写出正确的反应方程式，找出已知物（乙醇）和待求物（乙烯）的相对分子质量，结合已知乙醇质量，通过比例式求解；
第(3)问：根据反应物（葡萄糖）和生成物（乙醇、二氧化碳），结合原子守恒配平化学方程式，注明反应条件和气体符号。
【解析】
(1) 乙醇的化学式为$\ce{C_{2}H_{6}O}$，碳元素的相对原子质量总和为$12×2=24$，氧元素的相对原子质量为$16×1=16$，则碳元素与氧元素的质量比为$24:16=3:2$；
(2) 解：设理论上至少需要乙烯的质量为$x$。
$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{2}H_{6}O}$
相对分子质量：28 46
对应质量：$x$ 92 kg
根据化学方程式中各物质的质量比恒定，可得比例式：$\dfrac{28}{46}=\dfrac{x}{92\ \mathrm{kg}}$
解得：$x=\dfrac{28×92\ \mathrm{kg}}{46}=56\ \mathrm{kg}$
答：理论上至少需要乙烯的质量是56 kg；
(3) 葡萄糖在催化剂作用下生成乙醇和二氧化碳，根据原子守恒配平，反应的化学方程式为$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $3:2$；(2) $56\ \mathrm{kg}$；(3) $\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
化学式与元素质量比、根据化学方程式计算、化学方程式书写
【点评】
本题围绕乙醇的生产与转化展开，涵盖化学基础核心知识点，题型常规，注重对基本计算和方程式书写能力的考察，难度适中，适合学生巩固化学基础技能。
【难度系数】
0.8
本题分为三个小问，分别考察化学式元素质量比计算、根据化学方程式的计算、化学方程式的书写。
第(1)问：需明确元素质量比的计算方法，即各元素相对原子质量与原子个数乘积的比值，据此计算乙醇中碳、氧元素质量比；
第(2)问：根据化学方程式计算，需先写出正确的反应方程式，找出已知物（乙醇）和待求物（乙烯）的相对分子质量，结合已知乙醇质量，通过比例式求解；
第(3)问：根据反应物（葡萄糖）和生成物（乙醇、二氧化碳），结合原子守恒配平化学方程式，注明反应条件和气体符号。
【解析】
(1) 乙醇的化学式为$\ce{C_{2}H_{6}O}$，碳元素的相对原子质量总和为$12×2=24$，氧元素的相对原子质量为$16×1=16$，则碳元素与氧元素的质量比为$24:16=3:2$；
(2) 解：设理论上至少需要乙烯的质量为$x$。
$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{2}H_{6}O}$
相对分子质量：28 46
对应质量：$x$ 92 kg
根据化学方程式中各物质的质量比恒定，可得比例式：$\dfrac{28}{46}=\dfrac{x}{92\ \mathrm{kg}}$
解得：$x=\dfrac{28×92\ \mathrm{kg}}{46}=56\ \mathrm{kg}$
答：理论上至少需要乙烯的质量是56 kg；
(3) 葡萄糖在催化剂作用下生成乙醇和二氧化碳，根据原子守恒配平，反应的化学方程式为$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) $3:2$；(2) $56\ \mathrm{kg}$；(3) $\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
化学式与元素质量比、根据化学方程式计算、化学方程式书写
【点评】
本题围绕乙醇的生产与转化展开，涵盖化学基础核心知识点，题型常规，注重对基本计算和方程式书写能力的考察，难度适中，适合学生巩固化学基础技能。
【难度系数】
0.8
12. (2026·定西月考)过氧化钠$( \ce{Na_{2}O_{2}} )$可在呼吸面具中作供氧剂,久置易变质。为了测定某呼吸面具供氧剂中过氧化钠的质量分数,小吴同学进行了如下实验:向$10.0\ \mathrm{g}$供氧剂样品中加入适量的水,使其充分反应,化学反应方程式为$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH + O_{2}\uparrow}$(无其他产生氧气的反应),测得产生氧气的质量与时间关系如图所示。
(1)充分反应后,产生氧气的质量为
(2)计算该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数。
(1)充分反应后,产生氧气的质量为
1.6
$\mathrm{g}$。(2)计算该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数。
答案
(1) 1.6
(2)解:设参加反应的过氧化钠的质量为x。
$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH + O_{2}\uparrow}$
156 32
x 1.6 g
$\dfrac{156}{32}=\dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ x=7.8\ \mathrm{g}$
该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为$\dfrac{7.8\ \mathrm{g}}{10.0\ \mathrm{g}}×100\%=78\%$
答:该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为78%。
解析:(1)由题图可知,横坐标为时间,纵坐标为氧气的质量,当反应结束后,氧气质量不再随时间变化,此时对应的纵坐标数值就是产生氧气的质量,即1.6 g。
(2)解:设参加反应的过氧化钠的质量为x。
$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH + O_{2}\uparrow}$
156 32
x 1.6 g
$\dfrac{156}{32}=\dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ x=7.8\ \mathrm{g}$
该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为$\dfrac{7.8\ \mathrm{g}}{10.0\ \mathrm{g}}×100\%=78\%$
答:该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为78%。
解析:(1)由题图可知,横坐标为时间,纵坐标为氧气的质量,当反应结束后,氧气质量不再随时间变化,此时对应的纵坐标数值就是产生氧气的质量,即1.6 g。
解析
【分析】
第(1)问需从氧气质量随时间变化的图像中，找到反应结束后稳定不变的氧气质量，即为所求；第(2)问需利用过氧化钠与水反应的化学方程式，结合已知氧气的质量，计算样品中过氧化钠的质量，再根据质量分数公式计算其在样品中的质量分数，解题步骤为设未知量、书写化学方程式、确定相关物质的相对质量、列比例式求解、计算质量分数。
【解析】
(1) 观察图像，横坐标为反应时间，纵坐标为氧气质量，当反应完全后，氧气质量不再随时间增加，此时对应的纵坐标数值为1.6 g，因此充分反应后产生氧气的质量为1.6 g。
(2) 设参加反应的过氧化钠的质量为x。
$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH + O_{2}\uparrow}$
$\ce{2Na_{2}O_{2}}$的总相对分子质量为$2×(23×2 + 16×2)=156$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为32，可得比例式：
$\dfrac{156}{32}=\dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x=\dfrac{156×1.6\ \mathrm{g}}{32}=7.8\ \mathrm{g}$
该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为：$\dfrac{7.8\ \mathrm{g}}{10.0\ \mathrm{g}}×100\%=78\%$
【答案】
(1) 1.6；(2) 78%
【知识点】
根据化学方程式计算；质量分数计算
【点评】
本题结合图像考查化学方程式的计算，核心是从图像中准确提取反应生成氧气的质量，再按规范步骤计算过氧化钠的质量分数，属于基础计算题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
第(1)问需从氧气质量随时间变化的图像中，找到反应结束后稳定不变的氧气质量，即为所求；第(2)问需利用过氧化钠与水反应的化学方程式，结合已知氧气的质量，计算样品中过氧化钠的质量，再根据质量分数公式计算其在样品中的质量分数，解题步骤为设未知量、书写化学方程式、确定相关物质的相对质量、列比例式求解、计算质量分数。
【解析】
(1) 观察图像，横坐标为反应时间，纵坐标为氧气质量，当反应完全后，氧气质量不再随时间增加，此时对应的纵坐标数值为1.6 g，因此充分反应后产生氧气的质量为1.6 g。
(2) 设参加反应的过氧化钠的质量为x。
$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH + O_{2}\uparrow}$
$\ce{2Na_{2}O_{2}}$的总相对分子质量为$2×(23×2 + 16×2)=156$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为32，可得比例式：
$\dfrac{156}{32}=\dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x=\dfrac{156×1.6\ \mathrm{g}}{32}=7.8\ \mathrm{g}$
该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为：$\dfrac{7.8\ \mathrm{g}}{10.0\ \mathrm{g}}×100\%=78\%$
【答案】
(1) 1.6；(2) 78%
【知识点】
根据化学方程式计算；质量分数计算
【点评】
本题结合图像考查化学方程式的计算，核心是从图像中准确提取反应生成氧气的质量，再按规范步骤计算过氧化钠的质量分数，属于基础计算题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
13. (2026·江门期中)甲醇$(\ce{CH_{3}OH})$作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。已知:$\ce{CO_{2}}$制备$\ce{CH_{3}OH}$的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}。$
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是
________汽车。每行驶100 km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为
(2)该反应催化剂的主要成分三氧化二铟$(\ce{In_{2}O_{3}})$中In的化合价为
(3)若要生产64 t $\ce{CH_{3}OH}$,理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量是多少?(写出计算过程)
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}。$
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是
________汽车。每行驶100 km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为
23
g。(2)该反应催化剂的主要成分三氧化二铟$(\ce{In_{2}O_{3}})$中In的化合价为
+3
。(3)若要生产64 t $\ce{CH_{3}OH}$,理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量是多少?(写出计算过程)
答案
(1)汽油 23
(2)+3
(3)解:设理论上至少需消耗二氧化碳的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 32
x 64 t
$\dfrac{44}{32}=\dfrac{x}{64\ \mathrm{t}}\ \ \ x=88\ \mathrm{t}$
答:理论上至少需消耗二氧化碳的质量是88 t。
解析:(1)从图中可知,汽油汽车CO的单位排放量为$1.47\ \mathrm{g· km^{-1}}$,甲醇汽车CO的单位排放量为$0.35\ \mathrm{g· km^{-1}}$,所以CO单位排放量较高的是汽油汽车;甲醇汽车$\ce{NO_{x}}$单位排放量为$0.10\ \mathrm{g· km^{-1}}$,汽油汽车$\ce{NO_{x}}$单位排放量为$0.33\ \mathrm{g· km^{-1}}$,每行驶1 km,甲醇汽车比汽油汽车减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为0.33 g-0.1 g=0.23 g,每行驶100 km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为$100\ \mathrm{km}×0.23\ \mathrm{g· km^{-1}}=23\ \mathrm{g}$。(2)氧元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,则In的化合价为+3价。
(2)+3
(3)解:设理论上至少需消耗二氧化碳的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 32
x 64 t
$\dfrac{44}{32}=\dfrac{x}{64\ \mathrm{t}}\ \ \ x=88\ \mathrm{t}$
答:理论上至少需消耗二氧化碳的质量是88 t。
解析:(1)从图中可知,汽油汽车CO的单位排放量为$1.47\ \mathrm{g· km^{-1}}$,甲醇汽车CO的单位排放量为$0.35\ \mathrm{g· km^{-1}}$,所以CO单位排放量较高的是汽油汽车;甲醇汽车$\ce{NO_{x}}$单位排放量为$0.10\ \mathrm{g· km^{-1}}$,汽油汽车$\ce{NO_{x}}$单位排放量为$0.33\ \mathrm{g· km^{-1}}$,每行驶1 km,甲醇汽车比汽油汽车减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为0.33 g-0.1 g=0.23 g,每行驶100 km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为$100\ \mathrm{km}×0.23\ \mathrm{g· km^{-1}}=23\ \mathrm{g}$。(2)氧元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,则In的化合价为+3价。
解析
【分析】
1. 第(1)问需从柱状图中提取甲醇汽车和汽油汽车的CO、NOₓ单位排放量，比较CO排放量高低，再计算每千米NOₓ排放量差值，乘以100km得到结果；
2. 第(2)问根据化合物中正负化合价代数和为0，结合氧元素化合价计算In的化合价；
3. 第(3)问利用化学方程式中各物质的相对质量比，结合甲醇质量，列比例式计算所需CO₂的质量。
【解析】
(1) 由图可知，汽油汽车CO单位排放量为$1.47\ \mathrm{g·km^{-1}}$，甲醇汽车CO单位排放量为$0.35\ \mathrm{g·km^{-1}}$，故CO单位排放量较高的是汽油汽车；甲醇汽车$\ce{NO_{x}}$单位排放量为$0.10\ \mathrm{g·km^{-1}}$，汽油汽车$\ce{NO_{x}}$单位排放量为$0.33\ \mathrm{g·km^{-1}}$，每行驶1km，甲醇汽车比汽油汽车减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为$0.33\ \mathrm{g}-0.10\ \mathrm{g}=0.23\ \mathrm{g}$，则每行驶100km减少排放的$\ce{NO_{x}}$质量为$0.23\ \mathrm{g·km^{-1}}×100\ \mathrm{km}=23\ \mathrm{g}$。
(2) 在$\ce{In_{2}O_{3}}$中，氧元素显-2价，设In的化合价为$x$，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得$2x + 3×(-2)=0$，解得$x=+3$。
(3) 解：设理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
$\quad44\quad\quad\quad\quad\quad\quad32$
$\quad x\quad\quad\quad\quad\quad\quad64\ \mathrm{t}$
$\dfrac{44}{32}=\dfrac{x}{64\ \mathrm{t}}$，解得$x=88\ \mathrm{t}$。
【答案】
(1)汽油；23 (2)+3 (3)88 t
【知识点】
化学图表分析、化合价计算、化学方程式计算
【点评】
本题结合实际应用场景，考查基础的图表信息读取、化合价计算和化学方程式的简单计算，注重基础知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问需从柱状图中提取甲醇汽车和汽油汽车的CO、NOₓ单位排放量，比较CO排放量高低，再计算每千米NOₓ排放量差值，乘以100km得到结果；
2. 第(2)问根据化合物中正负化合价代数和为0，结合氧元素化合价计算In的化合价；
3. 第(3)问利用化学方程式中各物质的相对质量比，结合甲醇质量，列比例式计算所需CO₂的质量。
【解析】
(1) 由图可知，汽油汽车CO单位排放量为$1.47\ \mathrm{g·km^{-1}}$，甲醇汽车CO单位排放量为$0.35\ \mathrm{g·km^{-1}}$，故CO单位排放量较高的是汽油汽车；甲醇汽车$\ce{NO_{x}}$单位排放量为$0.10\ \mathrm{g·km^{-1}}$，汽油汽车$\ce{NO_{x}}$单位排放量为$0.33\ \mathrm{g·km^{-1}}$，每行驶1km，甲醇汽车比汽油汽车减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为$0.33\ \mathrm{g}-0.10\ \mathrm{g}=0.23\ \mathrm{g}$，则每行驶100km减少排放的$\ce{NO_{x}}$质量为$0.23\ \mathrm{g·km^{-1}}×100\ \mathrm{km}=23\ \mathrm{g}$。
(2) 在$\ce{In_{2}O_{3}}$中，氧元素显-2价，设In的化合价为$x$，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得$2x + 3×(-2)=0$，解得$x=+3$。
(3) 解：设理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
$\quad44\quad\quad\quad\quad\quad\quad32$
$\quad x\quad\quad\quad\quad\quad\quad64\ \mathrm{t}$
$\dfrac{44}{32}=\dfrac{x}{64\ \mathrm{t}}$，解得$x=88\ \mathrm{t}$。
【答案】
(1)汽油；23 (2)+3 (3)88 t
【知识点】
化学图表分析、化合价计算、化学方程式计算
【点评】
本题结合实际应用场景，考查基础的图表信息读取、化合价计算和化学方程式的简单计算，注重基础知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
