2023年全国各地中考化学真题分类精选17质量守恒定律（分考向）（解析版）

这是一份2023年全国各地中考化学真题分类精选17质量守恒定律（分考向）（解析版），共42页。试卷主要包含了[2023·乐山]氯乙烯等内容，欢迎下载使用。

第二批
考向一质量守恒定律的理解
15．[2023·潍坊]某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目，质量随时间变化情况如图1，图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．Z一定属于化合物
B．参加反应的X与Y的质量比为3：14
C．反应前后分子总数不变
D．Y与Z的相对分子质量之比为28：17
【答案】C
【解析】由图1可知，X和Y是反应物，Z是生成物，由分子数目的变化情况可知，该反应可表示为3X+Y＝2Z；由图2可知，参加反应的Y的质量为72 g﹣44 g＝28 g，生成Z的质量为34 g，由质量守恒定律可知，参加反应的X的质量为34 g﹣28 g＝6 g。由该反应的方程式3X+Y＝2Z可知，该反应属于化合反应，因此生成物Z一定是化合物；由以上分析可知，参加反应的X与Y的质量比为6 g：28 g＝3：14；由该反应的方程式3X+Y＝2Z可知，反应前后分子总数改变；设Y、Z的相对分子质量分别为m、n，由化学方程式可知，＝，则。
5．[2023·遂宁]我国力争在2060年前实现碳中和，二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。人工光合固碳装置通过电化学手段将二氧化碳转化为甲酸（HCOOH），该反应的微观示意图如图，下列说法正确的是（ ）
A．甲酸由甲酸分子构成
B．甲酸中氢元素的质量分数最大
C．反应前后氧元素的化合价没有变化
D．参加反应的与的微粒个数比为2：3
【答案】A
【解析】甲酸由甲酸分子构成；甲酸中碳、氢、氧元素的质量比为（12×1）：（1×2）：（16×2）＝6：1：16，则甲酸中氧元素的质量分数最大；反应前二氧化碳和水中氧元素的化合价是-2，反应后氧气中氧元素的化合价为0，故反应前后氧元素的化合价一定发生了变化；由反应的微观示意图可知，参加反应的与的微粒个数比为2：2＝1：1。
14．[2023·乐山]已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，下列分析不正确的是（ ）
A．参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0g
B．所取R质量的最小值为1.6g
C．R可能是酒精（C2H5OH）
D．若R为CO和H2的混合物，则CO和H2的分子个数比为1：2
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，反应前反应物的总质量等于反应后生成物的总质量，反应后的二氧化碳和水一共为4.4 g+3.6 g＝8 g，故反应前参加反应的R和氧气的质量总和也为8 g；反应后的二氧化碳中碳元素的质量为，水中氢元素的质量为，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量保持不变，故反应前R中的碳元素和氢元素分别为1.2 g和0.4 g，因为R至少由C、H两种元素组成，因此R质量的最小值为1.2 g+0.4 g＝1.6 g；R中C、H元素质量比为1.2g：0.4g＝3：1，而酒精（C2H5OH）中C、H元素质量比为（2×12）：（6×1）＝4：1，故R不可能是酒精；R中C、H原子个数比为：＝1：4，若R为CO和H2的混合物，则CO和H2的分子中C、H原子个数比为也是1：4，因一个H2分子由两个氢原子构成，故CO和H2的分子个数比为1：4÷2＝1：2。
8．[2023·凉山州]学习化学既要“见著知微”，又要“见微知著”。下图是某化学反应的微观示意图，下列说法错误的是（ ）

A．该反应属于化合反应
B．参加反应的两物质分子个数比为3：4
C．由该反应可知，燃烧不一定需要氧气参加
D．由该反应可知，化学反应前后原子的种类和数目不变
【答案】B
【解析】由微观示意图可知，该反应的化学方程式为
。该反应的反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应；由化学方程式可知，参加反应的两物质分子个数比为1：1；该反应是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，由此可知燃烧不一定需要氧气参加；根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。
10．[2023·乐山]氯乙烯（丙）是生产环保PVC材料的重要原料，如图是一种合成氯乙烯的反应的微观示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲的化学式为CH
B．乙的相对分子量为36.5g
C．丙中氢元素的质量分数最高
D．丙由三种元素组成
【答案】D
【解析】由合成氯乙烯的反应的微观示意图可知，甲的化学式为C2H2；乙的相对分子质量为36.5，单位是“1”，不是“g”，常常省略不写；丙的化学式为C2H3Cl，丙中碳、氢、氯三种元素的质量比为（12×2）：（1×3）：（35.5×1）＝48：6：71，则丙中氯元素的质量分数最高；丙的化学式为C2H3Cl，丙由碳、氢、氯三种元素组成。
9．[2023·通辽]二氧化碳和氢气在一定条件下转换为化工原料乙烯（C2H4），是我国科学研究的又一重大突破，其反应微观过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）

A．化学反应的本质是原子的重新组合
B．乙烯中碳元素和氢元素的质量比是1：2
C．在化学反应中分子本身发生了改变
D．参加该化学反应的二氧化碳和氢气的质量比是22：3
【答案】B
【解析】由反应的微观过程示意图可知，反应前后原子种类、数目没有变化，可看出原子结合方式发生改变，可判断化学反应的本质是原子的重新组合；乙烯中碳元素和氢元素的质量比是（12×2）：（1×4）=6：1；由反应的微观过程示意图可知，化学反应前后分子种类发生改变，即在化学反应中分子本身发生了改变；由反应的微观过程示意图可知，氢气与二氧化碳在催化剂和加热条件下反应生成乙烯和水，该反应的化学方程式为，参加该化学反应的二氧化碳和氢气的质量比是（2×44）：（12×1）=22：3。
7．[2023·威海]建立模型是学习化学的重要方法。如图是某反应的微观示意图。下列说法正确的是（ ）
​
A．甲物质中氮元素的化合价为+3
B．该反应前后分子数目不发生改变
C．该反应前后涉及的化合物有3种
D．参加反应的甲、乙的质量比等于生成的丙、丁的质量比
【答案】C
【解析】由微观示意图可知，该反应的化学方程式为4NH3+6NO eq \(=========,\s\up7(一定条件))5N2+6H2O。甲物质为NH3，其中氮元素的化合价为-3；由化学方程式可知，该反应前后分子数目发生改变；该反应前后涉及的化合物有NH3、NO、H2O共3种；由化学方程式可知，参加反应的甲、乙的质量比不等于生成的丙、丁的质量比。
10．[2023•烟台]我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成，其中一步关键反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是（ ）
A．丙和丁都属于化合物
B．该反应前后分子的个数不变
C．该反应属于置换反应
D．该反应中氧元素的化合价发生改变
【答案】D
【解析】由反应的微观示意图可知，该反应是一氧化碳和水在一定条件下反应生成C2H4O2和氧气，化学方程式为2CO+2H2OC2H4O2+O2。丙属于化合物，丁属于单质；由化学方程式可知，该反应前后分子的个数减少；反应物中含有两种化合物，不属于置换反应；反应前，一氧化碳和水中氧元素的化合价是-2，反应后氧气中氧元素的化合价为0，故该反应中氧元素的化合价发生改变。
24. [2023·益阳]近年，我国科研团队首次在实验室无需任何植物，实现了从二氧化碳到淀粉的全合成，其中利用二氧化碳制取甲醇(CH3OH)的微观示意图如下，请根据该图回答：

（1）生成物丙、丁中属于氧化物的是_____(填化学式)。
（2）参与反应的甲、乙分子个数比为_____(填最简整数比)。
【答案】（1）H2O （2）1：3
【解析】（1）氧化物是由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物。生成物丙、丁中属于氧化物的是H2O。（2）由反应的微观示意图可知，该反应化学方程式为，根据化学方程式可知，参与反应的甲、乙分子个数比为1:3。
7．[2023·鄂州]密闭容器里有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的某个时刻各物质的质量分数如图所示。下列说法不正确的是（ ）

A．b=8%
B．丁可能是该反应的催化剂
C．参加反应的甲和乙的质量比为5:1
D．该反应可以表示工业合成氨：N2+3H22NH3
【答案】C
【解析】由图中数据可知，a=100%-14%-6%-70%=10%，b=100%-40%-10%-42%=8%；
反应前，丁的质量分数为10%，反应过程中某时刻，丁的质量分数依旧为10%，即丁的质量分数没有发生变化，丁可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的物质；参加反应的甲和乙的质量比为（70%-42%）：（14%-8%）=14：3；该反应中，甲、乙、丙的质量比为（70%-42%）：（14%-8%）：（40%-6%）=14：3：17，且丁可能为该反应的催化剂，工业合成氨的反应的化学方程式为，合成氨的反应中N2、H2、NH3的质量比为28：6：34=14：3：17，所以该反应可以表示工业合成氨。
10．[2023·宜昌]下列现象能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．蔗糖溶于水后总质量不变B．浓硫酸敞口放置质量增加
C．饱和硝酸钾溶液升温，溶液质量不变D．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，溶液质量减小
【答案】D
【解析】质量守恒定律适用于化学变化。蔗糖溶于水、浓硫酸敞口放置、饱和硝酸钾溶液升温的过程中都没有新物质生成，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释；硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合会反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液，沉淀析出导致溶液质量减小，但反应前后物质的总质量不变，可用质量守恒定律来解释。
考向二质量守恒定律的应用
13．[2023·临沂]甲、乙、丙、丁四种物质在化学反应前后的质量关系如图所示，下列说法中错误的是（ ）

A．丙可能为该反应的催化剂
B．该反应是化合反应
C．反应中消耗甲和乙的质量比为
D．该化学反应前后各元素的化合价不一定发生变化
【答案】C
【解析】化学反应前后，甲的质量减少了20g-3g=17g，故甲为反应物，乙的质量减少了36g-15g=21g，故乙为反应物，丙的质量不变，丙可能是该反应的催化剂，也可能没有参与反应，丁的质量增加了43g-5g=38g，故丁为生成物，该反应为甲和乙反应生成丁。
反应前后丙的质量不变，丙可能是该反应的催化剂，也可能没有参与反应；由分析可知，该反应为甲和乙反应生成丁，符合“多变一”的特点，属于化合反应；反应中消耗甲和乙的质量比为 （20g-3g）：（36g-15g）=17：21；由于不知道反应物、生成物的具体种类，因此反应前后元素的化合价不一定发生变化C。
22．[2023·临沂]甲醚被誉为“21世纪的新型消洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料。甲醚燃烧的微观示意图如图所示。
(1)该化学反应前后没有发生变化的粒子是 (填“分子”或“原子”)。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于有机物的是 (填序号)。
(3)写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)原子
(2)甲
(3)
【解析】（1）化学变化的实质为分子分成原子，原子重新组合成新的分子，则化学反应前后没有发生变化的粒子是原子。（2）由图可知，甲、丙都为含碳元素的化合物，但甲的化学式为CH3OCH3，属于有机物，丙的化学式为CO2，不属于有机物。（3）由图可知，乙为O2，丁为H2O，则结合前面分析可知，该反应的化学方程式为。
15.[2023·北京]下列物质均可用作燃料，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2的是（ ）
木炭 D.CO
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2的物质一定不含碳元素，CH4、木炭、CO都含有碳元素，在O2中充分燃烧时，会产生CO2，NH3不含碳元素，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2。
12. [2023·龙东]煤油中含有噻吩(用X表示)，噻吩具有令人不愉快的气味，其燃烧时发生反应的化学方程式表示为:X +6O24CO2+SO2+2H2O，则噻吩的化学式为( )
A. C4H4SB. C4H6SC. CH4D. C4H8S
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，所以X化学式是C4H4S。
15. [2023·龙东]在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质质量的变化量（单位：g）如图所示。下列说法不正确的是( )

A. x的数值为8B. 反应前后元素的化合价可能改变
C. 该反应一定属于置换反应D. 反应前后甲、戊变化的质量之比为3:1
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，该反应在密闭容器中进行，18g+3g+1g+2g+5g=9g+2g+8g+2g+xg，解的x=8。反应后甲的质量减少了9g，则甲是反应物；反应后乙的质量减少了1g，则乙是反应物；反应后丙的质量增加了7g，则丙是生成物；反应前后丁的质量不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是与反应无关的杂质；反应后戊的质量增加了3g，则戊是生成物；该反应是甲与乙在一定条件下反应生成丙和戊。反应前后元素的化合价可能改变。该反应是甲和乙反应生成丙和戊，置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，甲、乙、丙、戊是单质还是化合物不确定，该反应可能是置换反应。反应前后甲、戊变化的质量之比为（18g-9g）：（8g-5g）=3:1。
12．[2023·潜江、天门、仙桃、江汉油田]水煤气中的CO和H2在一定条件下能发生化学反应，该过程的微观示意图如图。下列说法正确的是（ ）

A．该反应的基本反应类型为置换反应
B．反应前后，原子和分子的个数均不变
C．参加反应的CO和H2的质量之比为14:3
D．生成物丙的化学式为CH4，属于无机物
【答案】C
【解析】根据微观示意图，反应的化学方程式是。由一种单质与一种化合物反应，生成另外一种单质和另外一种化合物的反应是置换反应，该反应的生成物是两种化合物，不属于置换反应；根据化学方程式可知，反应前后原子的个数不变，但是分子的个数改变了；由化学方程式可知，参加反应的CO与H2质量比为（12+16）:（3×2）=14:3；有机物是含有碳元素的化合物，生成物丙为CH4，是含有碳元素的化合物，属于有机物。
7．[2023·吉林]“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。甲酸（HCOOH）具有清洁制氢的巨大潜力，其反应前后分子变化的微观示意图如下。下列说法错误的是（ ）

A．元素观：甲酸是由三种元素组成B．能量观：该反应能获得清洁能源
C．微粒观：三种物质均由分子构成D．变化观：
【答案】D
【解析】由化学式可知，甲酸由C、H、O三种元素组成；由图可知，该反应生成了氢气，氢气的燃烧产物只有水，属于清洁能源；甲酸由甲酸分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，氢气由氢分子构成；由图可知，该反应为甲酸在一定条件下反应生成二氧化碳和氢气，即。
7．[2023·济宁]常温下，X和Y反应生成Z和W，反应前后分子变化的微观示意图如下所示。下列说法正确的是（ ）

A．该反应的基本反应类型为置换反应
B．1个X分子中含有3个原子
C．4种物质中，属于化合物的有3种
D．该反应化学方程式为
【答案】A
【解析】由微观示意图可知，该反应由一种单质和一种化学反应生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；X的化学式为NH3，1个NH3分子中含有4个原子；4种物质中，属于单质，NH3、属于化合物；由微观示意图可知，该反应的化学方程式为。
9. [2023·龙东]随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破，清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇，其微观示意图如下图所示（图中的微粒恰好完全反应）。下列说法不正确的是( )

A. 丁的化学式是H2O
B. 甲是单质，乙、丙、丁均为化合物
C. 反应生成丙和丁的质量比为16:9
D. 反应前后分子种类和原子种类均发生变化
【答案】D
【解析】根据微观示意图和质量守恒定律可知，该反应的化学方程式为。根据化学方程式可知，丁的化学式是H2O；甲是氢气，属于单质，乙为二氧化碳，属于化合物，丙为甲醇，属于化合物，丁为水，属于化合物；反应生成丙和丁的质量比为32:18=16:9；根据质量守恒定律可知，化学反应前后分子种类发生变化，原子种类不变。
11．[2023·广东]梦天舱燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。a完全燃烧的反应微观示意图如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．反应前后元素种类不变
B．反应前后分子个数不变
C．a分子中C、H原子个数比为1:4
D．反应生成c、d的质量比为 22:9
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变；由微观示意图可知，该反应的化学方程式为，故反应前后分子个数不变；1个a分子由1个碳原子和4个氢原子构成，则a分子中C、H原子个数比为1:4；根据化学方程式可知，生成c、d的质量比为44:(18×2)=11:9。
3.[2023·包头]卡塔尔世界杯指定用球的芯片传感器产自中国。制取芯片的主要材料是硅，其生产过程涉及的主要化学反应为2C+SiO2eq \(=====,\s\up7(高温))Si+2CO↑。关于该反应叙述正确的是（ ）
A.2C表示2个碳元素
B.该反应属于置换反应
C.反应前后硅元素的化合价不变
D.参加反应的C和SiO2的质量比为2:1
【答案】B
【解析】2C表示2个碳原子；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；反应物SiO2中硅元素的化合价为+4，生成物硅单质中硅元素的化合价为0，反应前后硅元素的化合价降低；参加反应的C和SiO2的质量比为(2×12):60=2:5。
6．[2023·齐齐哈尔]石灰岩的主要成分是碳酸钙，在一定条件下发生反应，生成溶解性较大的碳酸氢钙，反应的化学方程式为： ，其中X的化学式为（ ）
A．CaOB．Ca（OH）2C．H2CO3D．CO2
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，可知X的化学式为CO2。
14．[2023·宜昌]如图是在密闭容器中某化学反应的微观示意图，图中“ ”表示汞原子，“ ”表示氧原子，根据此反应得出结论正确的是（ ）

A．该反应是置换反应B．构成物质的微粒有分子和原子
C．反应物和生成物中都有单质D．生成物的化学计量数之比为1：1
【答案】B
【解析】根据微观示意图可知，该反应的化学方程式为。该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；氧化汞由氧化汞分子构成，氧气由氧分子构成，汞单质由汞原子构成，所以构成物质的微粒有分子和原子；反应物氧化汞是由氧元素、汞元素组成的化合物；由化学方程式可知，生成物的化学计量数之比为2：1。
9．[2023·聊城]我国科学家在国际上首次以CO2和H2为原料，在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应，该反应微观示意图如下。有关说法不正确的是（ ）

A．无机物在一定条件下可以转化成有机物
B．反应前后分子种类改变，原子种类不变
C．参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:7
D．该反应生成物是CH3CH2OH和H2O
【答案】C
【解析】根据微观示意图可知，该反应为二氧化碳和氢气在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中转化为乙醇和水，化学方程式为2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。反应物是二氧化碳和氢气，属于无机物，生成物为乙醇和水，乙醇属于有机物，故无机物在一定条件下可以转化成有机物；由化学方程式可知。反应前后分子的种类改变，原子的种类不变；由化学方程式可知，参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:6=1:3；由微观示意图可知，该反应的生成物是CH3CH2OH和H2O。
11．[2023·河南]图为治理汽车尾气时发生反应的微观示意图。下列有关说法不正确的是（ ）

A．该反应能使有害气体转化为无害物质
B．反应前后原子的种类、数目不变
C．反应生成丙和丁的质量比为7：11
D．化学方程式为：
【答案】C
【解析】该反应将一氧化氮和一氧化碳转化为氮气和二氧化碳，该反应能使有害气体转化为无害物质；根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变；由微观示意图可知该反应的化学方程式为，反应生成丙和丁的质量比为28：（2×44）=7:22。
5．[2023·咸宁]晋代葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银”，丹砂指的是HgS。该反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是（ ）

A．该反应中共有两种氧化物B．该反应中，乙、丁两种物质的质量比为1:2
C．物质丙是由原子构成的D．物质丁是形成酸雨的主要物质之一
【答案】A
【解析】由微观示意图可知，该反应的化学方程式为HgS+O2 Hg+SO2。该反应中只有二氧化硫一种氧化物；根据化学方程式可知，该反应中，乙、丁两种物质的质量比为32:64=1:2； 物质丙是汞，汞属于金属，是由原子构成的；物质丁二氧化硫，二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一。
9. [2023·深圳]在通电条件下，甲酸与氧气的反应微观图如下，说法错误的是（ ）

A. 由此实验可知，分子是化学变化的最小粒子
B. 两个氢原子和一个氧分子结合形成H2O2
C. 反应的化学方程式：
D. 催化剂在反应前后的化学性质和质量不变
【答案】A
【解析】由微观图可知，该反应的化学方程式为。原子是化学变化中的最小粒子；由反应的微观图可知，两个氢原子和一个氧分子结合生成一个过氧化氢分子；在化学反应前后，催化剂的化学性质和质量都不变。
12. [2023·绥化]将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. m的值为19.6
B. 参加反应的铁的氧化物的质量为16g
C. 当CO2质量为4.4g时，容器内CO的质量为14g
D. 铁的氧化物中x:y=2:3
【答案】C
【解析】将一氧化碳和铁的氧化物FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应，反应过程中一氧化碳的质量逐渐减小，铁的质量逐渐增大，由图分析可知，生成17.6g二氧化碳时，消耗一氧化碳的质量为m-5.6g，该反应的化学方程式及质量关系如下：

因为m=16.8，可知生成17.6g二氧化碳时，消耗一氧化碳的质量为，同时生成铁的质量为16.8 g，根据质量守恒定律可知，参加反应的铁的氧化物的质量为16.8g+17.6g-11.2g=23.2g；当CO2质量为4.4g时，设该反应消耗一氧化碳的质量为z，则
故容器内CO的质量为16.8g-2.8g=14g；由上述分析可知，23.2g铁的氧化物与11.2g一氧化碳完全反应，能生成16.8g铁和17.6g的二氧化碳，则23.2g铁的氧化物中含铁元素的质量为16.8g，含氧元素的质量为23.2g-16.8g=6.4g，故铁的氧化物中。
10．[2023·福建]分别加热等质量的两种样品，固体质量随温度变化的曲线如下图所示。样品1反应前后各物质的质量如下表。分离出样品1反应后的固体乙，与24.0 g甲混合并加热，固体质量变化曲线与样品1的相同。下列说法正确的是（ ）

A．该反应是复分解反应B．x=20.1
C．该条件下丙和丁均为气体D．乙是催化剂
【答案】D
【解析】分析表格中数据可知，甲是反应物，丙、丁是生成物，则该反应是分解反应；根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则x=24.0g+2.0g-2.0g-1.9g=22.1g；由图知，加热样品1后，固体质量减少，但最终固体质量大于24 g，则生成物中既有气体也有固体；由表格数据可知，反应前后乙的质量不变，对比图中样品1、2的曲线可知，加热相同温度时，样品1固体质量减少得更快，则乙能加快反应速率，分离出样品1反应后的固体乙，与24.0g甲混合并加热，固体质量变化曲线与样品1的相同，说明乙的化学性质反应前后不变，故乙是催化剂。
20．[2023·河南]乙醇常用作燃料，乙醇完全燃烧的化学方程式为_____；乙炔(化学式为C2H2)也可用作燃料，当氧气不足时，乙炔燃烧会生成二氧化碳、一氧化碳和水，若一定质量的乙炔燃烧生成了3.3g二氧化碳、0.9g水和mg一氧化碳，则m的数值为_____。
【答案】 0.7
【解析】由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的质量不变，0.9g水中氢元素的质量为，含0.1g氢元素的乙炔的质量为，1.3g乙炔中碳元素的质量为，3.3g二氧化碳中碳元素的质量为，则生成的一氧化碳中碳元素的质量为1.2g-0.9g=0.3g，含0.3g碳元素的一氧化碳的质量为=0.7g，则m的数值为0.7。
15．[2023·福建]为探析化学反应的微观过程，学习小组查得资料：福建学者揭示了硼基催化剂催化甲烷与氧气反应生成X、Y和Z等的过程，局部过程的微观示意图如下（“…”表示省略相关过程）。请和小组同学一起研究。

(1)主要成分为甲烷的化石燃料是_________________（填一种）。
(2)X为一氧化碳分子，参照上图，画出该分子的微观示意图：_________________。
(3)B2O3中氧元素的化合价为-2，则硼元素的化合价为_________________。
(4)甲烷与氧气在催化剂作用下生成Z和水，反应的化学方程式为_________________。
(5)生成Y的过程如图中虚线框所示，且各微粒数比为1:1:1:1，则Y的化学式为_________________。
【答案】(1)天然气（合理即可） (2) (3)+3
(4) (5)C2H6
【解析】（1）化石燃料中天然气的主要成分是甲烷。（2）X为一氧化碳分子，一个一氧化碳分子由1个碳原子和1个氧原子构成，微观示意图为。（3）B2O3中氧元素的化合价为-2，设硼元素的化合价是x，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零，可得2x+(-2)×3=0，解得x=+3。（4）甲烷与氧气在催化剂作用下生成CH2O和水，反应的化学方程式为。（5）虚线框中是-CH3和CH4反应生成Y和-H，且各微粒数之比为1:1:1:1，则根据反应前后原子的种类和数目不变，可知Y的化学式为C2H6。
23．[2023·广西]古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即醋酸也；今有我国科研人员研究出制取醋酸（CH3COOH）的新方法。新方法的反应微观示意图如图所示：
(1)古法酿醋是用粮食经过发酵而成，发酵属于_______变化。
(2)保持醋酸化学性质的最小微粒是_______。
(3)新方法的反应化学方程式是_______；两种反应物共含有18g碳元素，当生成醋酸质量最多时，消耗CO2的质量是_______g。
(4)这一新方法的重要意义除了制取醋酸外，还有助于减缓_______效应。
【答案】(1)化学
(2)CH3COOH
(3) 33
(4)温室
【解析】（1）古法酿醋是用粮食经过发酵而成，发酵过程中有新物质醋酸等生成，属于化学变化。（2）由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒。醋酸是由醋酸分子构成的，故醋酸分子是保持醋酸化学性质的最小微粒。（3）由微观示意图可知，该方法是二氧化碳和甲烷在催化剂的作用下反应生成醋酸，反应的化学方程式为。根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，两种反应物共含有18g碳元素，则生成的醋酸中碳元素的质量为18g，故生成醋酸的质量最多为。设生成45g醋酸时，消耗二氧化碳的质量为x，则：
（4）该方法能消耗二氧化碳，有助于减缓温室效应。
第一批
考向一质量守恒定律的理解
11．[2023·金华]2023年5月30日神舟十六号载人飞船成功发射，三名航天员踏上“太空出差”之旅，叩问苍穹。如图为一种火箭推进剂发生化学反应的微观示意图，下列有关该反应说法正确的是（ ）

A．反应物乙是氧化物B．生成物丙的相对分子质量是28 g
C．反应前后N、H化合价均未发生改变D．生成物丙和丁的分子个数比为
【答案】D
【解析】由微观示意图可知，该反应的化学方程式是N2O4+2N2H43N2+4H2O。
乙物质的化学式为N2H4，不含氧元素，不属于氧化物；相对分子质量单位是“1”，不是“g”，常常省略不写，生成物丙为N2，相对分子质量是28；反应物N2O4中，氧元素化合价为-2，设氮元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，可得2x+（-2）×4=0，解得x=+4，则N2O4中氮元素化合价为+4，反应物N2H4中，氢元素化合价为+1，设氮元素化合价为y，可得2y+1×4=0，解得y=-2，则N2H4中氮元素化合价为-2，生成物氮气中氮元素化合价为0，生成物H2O中氢元素化合价为+1，故反应前后氮元素化合价发生了改变，氢元素化合价未发生改变；由微观示意图和化学方程式可知，生成物丙与丁的分子个数比为3:4。
6．[2023·陕西]我国科学家首次突破以二氧化碳为原料获得淀粉的人工合成工艺技术。其中关键一步反应的微观示意图如下：

下列有关上述反应的说法不正确的是（ ）
A．反应涉及6种物质
B．反应前后各类原子的数目不变
C．反应有利于“低碳”目标的落实
D．参加反应的反应物的分子数目比为1∶3
【答案】A
【解析】由微观示意图可知，该反应的化学方程式为。该反应涉及二氧化碳、氢气、甲醇、水共4种物质；根据质量守恒定律，化学反应前后各类原子的数目不变；该反应可以消耗二氧化碳，有利于“低碳”目标的落实；根据化学方程式可知，参加反应的反应物的分子数目比为1∶3。
6．[2023·山西]在一定条件下，图1的微粒之间可发生如下化学反应，反应后生成图2中的新微粒用符号表示正确的一个选项是（ ）

A．H2OB．OHC．H2O2D．H2
【答案】A
【解析】由微粒之间反应的示意图可知，该反应是氢气和氧气在一定条件下反应生成水，故反应后生成图中的新微粒用符号表示为H2O。
5．[2023·武汉]以CO2和H2为原料合成C2H4是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点。相关反应的微观示意图如图所示。

关于该反应，下列说法正确的是
A．参加反成的甲和乙的质量比为11：1B．生成丙和丁的分子个数比为1：2
C．反应物和生成物共涉及两种氧化物D．反应前后元素的化合价都不变
【答案】C
【解析】由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为，参加反成的甲和乙的质量比为（2×44）：（6×2）=22：3；由化学方程式可知，生成丙和丁的分子个数比为1：4；反应物和生成物共涉及CO2和H2O两种氧化物；反应前氢元素的化合价为0价，反应后氢元素的化合价为+1价，反应前后氢元素的化合价发生了改变。
5．[2023·随州]纯净物甲是一种绿色能源，相对分子质量为46。在一定条件下，一定质量的甲与8.0g乙恰好完全反应，生成4.4g丙、5.4g丁和2.8g戊。反应的微观示意图如下，下列有关说法错误的是（ ）

A．参加反应甲的质量为4.6 g
B．甲物质中碳元素和氢元素的质量比为4∶1
C．甲物质中含有碳、氢、氧三种元素
D．若使生成的戊充分氧化，至少还需乙3.2 g
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则参加反应的甲的质量为4.4g+5.4g+2.8g-8.0g=4.6g；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，甲中碳元素的质量等于生成的二氧化碳和一氧化碳中碳元素的质量和，甲中氢元素的质量等于生成的水中氢元素的质量，二氧化碳中碳元素的质量为，一氧化碳中碳元素的质量为，则甲中碳元素的质量为1.2g+1.2g=2.4g,水中氢元素的质量为，故甲中碳元素和氢元素的质量比为（1.2g+1.2g）：0.6g=4：1；参加反应的甲物质的质量为4.6 g，甲中碳元素的质量为2.4 g，甲中氢元素的质量为0.6 g，因为2.4g+0.6g=3.0g＜4.6g，故甲中含有碳、氢、氧三种元素；生成的戊为CO，一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳，设2.8 g一氧化碳充分反应需要氧气的质量为x，则有，，解得x=1.6g。
5．[2023·河北]《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程，如图所示为该过程中某反应的示意图(其中“”“ ”和“”分别代表不同元米的原子)。则微粒X中( )
A．只含有B．一定含有和
C．一定含有和D．一定含有、和
【答案】B
【解析】依据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类不变，由微观示意图可知，微粒X中一定含有和。
8. [2023·舟山、嘉兴]实验室中常用分解过氧化氢的方法来制取氧气，其反应微观模型如图。由该模型可知（ ）
A. 过氧化氢的化学式为B. 水由氢原子和氧原子直接构成
C. 反应前后的原子数目发生改变D. 生成的水分子和氧分子数目比为1：2
【答案】A
【解析】由微观反应示意图可知，该反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。一个过氧化氢分子是由两个氢原子和两个氧原子构成的，则过氧化氢的化学式为H2O2；水是由水分子构成的，水分子是由氢原子与氧原子构成的；由质量守恒定律可知，化学反应前后的原子数目不变；由化学方程式可知，生成的水分子和氧分子数目比为2：1。
16.[2023·云南]如图是某化学反应的示意图，有关说法错误的是
A. 生成物是氧化物
B. 乙物质的1个分子由2个原子构成
C. 参加反应的各物质的微粒个数比为1:1
D. 甲物质中碳元素和氢元素的质量比为4:1
【答案】C
【解析】由反应的微观示意图可知，此反应为C2H5OH在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为C2H5OH+3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2+3H2O。氧化物是由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物，则CO2、H2O属于氧化物；由微观示意图可知，1个乙物质的分子是由2个原子构成；由反应的化学方程式可知，参加反应的甲（C2H5OH）、乙（O2）的分子个数比为1:3；甲为C2H5OH，甲物质中碳元素和氢元素的质量比为(12×2):(1×6)=4:1。
7．[2023·眉山]科学家利用某纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体甲醇（CH3OH），其微观示意图如图（图中的分子恰好完全反应）。下列说法错误的是（ ）
A．生成物丙中碳元素的质量分数为37.5%
B．该反应的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O
C．生成物丙和丁的质量比为1：1
D．该反应有助于实现“碳中和”
【答案】C
【解析】丙是甲醇（CH3OH），其中碳元素的质量分数为＝37.5%；由微观示意图可知，该反应是氢气和二氧化碳在催化剂的作用下转化为甲醇和水，该反应的化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O；由化学方程式可知，生成物丙（甲醇）和丁（水）的质量比为32：18=16:9；该反应能够消耗二氧化碳，有助于实现“碳中和”。
6．[2023·广安]食醋是生活中常用的调味剂，其主要成分乙酸的结构模型图如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．乙酸的化学式为CH3COOH
B．乙酸中碳元素和氢元素的质量比为6∶1
C．乙酸由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成
D．乙酸中氧元素的质量分数最大
【答案】C
【解析】据图可知，乙酸的化学式为CH3COOH；乙酸中碳、氢元素的质量比为（12×2）：（1×4）=6：1；
乙酸是由乙酸分子构成的，每个乙酸分子由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成；乙酸中碳、氢、氧元素的质量比为（12×2）：（1×4）：（16×2）=6：1：8，故氧元素的质量分数最大。
4．[2023·枣庄]近期，我国科学工作者在淀粉人工合成方面取得突破性进展，最关键步骤是二氧化碳和氢气在无机催化剂(ZnO- ZrO2)的作用下转化为甲醇(CH3OH)和水，反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是（ ）
A．该反应不符合质量守恒定律
B．生成的甲醇和水的分子个数比为1：1
C．反应前后催化剂ZnO-ZrO2的化学性质不变
D．该反应能实现由无机物向有机物的转化
【答案】A
【解析】所有的化学反应都遵守质量守恒定律； 根据反应的微观示意图，可知该反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，故生成的甲醇和水的分子个数比为1：1； 反应前后催化剂ZnO-ZrO2的质量和化学性质不变； CO2和H2是无机物，CH3OH是有机物，故该反应能实现由无机物向有机物的转化。
阅读下列材料，完成下面小题。
有机物DMF是一种水污染物，在疏松多孔Al2O3的催化下，O3先将其转化为小分子化合物，最终降解为CO2而去除。制备O3时，将O2通过臭氧发生器，O2部分转化为O3，得到O3与O2的混合气体。为研究Al2O3和O3对DMF的去除效果，取四份DMF溶液，控制其他条件相同，分别进行四个实验：①向溶液中通入O3与O2的混合气体并加入Al2O3；②向溶液中通入O3与O2的混合气体；③向溶液中加入Al2O3；④向溶液中通入O2并加入Al2O3。
19．[2023·扬州]O2通过臭氧发生器转化为O3，反应前后发生变化的是（ ）
A．原子总数B．分子种类
C．元素种类D．物质的总质量
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的数目、元素的种类、物质的总质量均不发生改变，分子种类一定发生变化。
20．[2023·苏州]工业上用NO生产过程中的物质转化关系如图所示，其中反应②的化学方程式为。下列有关说法正确的是（ ）
A．反应①中，参加反应的NO与的分子数之比为1∶2
B．转化过程中，只有氮元素的化合价发生变化
C．理论上，、足量可以将NO、全部转化为
D．工业上，30kg NO生产得到42 kg
【答案】C
【解析】由图可知，反应①是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，化学方程式为2NO+O2=2NO2，则参加反应的NO与 O2 的分子数之比为2：1；转化过程中，反应①中氧元素的化合价由0变为-2，氮元素的化合价由+2变为+4；反应①的方程式为2NO+O2=2NO2，反应②的方程式为，总反应的方程式为，故理论上O2、H2O足量可以将NO、NO2全部转化为HNO3；由以上分析知，NO全部转化为HNO3，硝酸中氮元素全部来自于一氧化氮，则，故工业上，30kg NO生产得到63 kg 。
10．[2023·连云港]捕集工业废气中的与反应制甲醇是保护环境、节约资源的重要方法。反应的微观示意图如下：
下列说法中正确的是（ ）
A．反应前后分子总数不变
B．有利于减少二氧化碳排放
C．反应的与的分子个数比为
D．反应前后各元素的化合价均未改变
【答案】B
【解析】由反应的微观示意图可知，二氧化碳和水在催化剂和加热的条件下反应生成甲醇和氧气，该反应的化学方程式为。根据化学方程式可知，反应后分子数目减少；该反应有二氧化碳参加，消耗了二氧化碳，有利于减少二氧化碳排放；根据化学方程式可知，反应的CO2与H2O的分子个数比为1:2；该反应有氧气生成，氧气中氧元素的化合价为0，故反应前后氧元素的化合价发生了改变。
5．[2023·株洲]下图是某反应前后的微观示意图，下列说法正确的是（ ）
A．反应物中只有 是化合物
B．反应前后共有4种分子
C．该反应属于置换反应
D．分子由一个碳元素和两个氧元素组成
【答案】B
【解析】由微观示意图可知，该反应是水和一氧化碳反应生成二氧化碳和氢气，反应物是一氧化碳、水，均属于化合物；该反应前后有水分子、一氧化碳分子、二氧化碳分子、氢分子四种分子；置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应； 是二氧化碳分子，一个二氧化碳分子是一个碳原子和两个氧原子构成的。
7. [2023·岳阳]下图是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观示意图。下列有关该反应的说法正确的是（ ）

A. 反应前后原子的种类没有改变
B. 反应前后分子的种类没有改变
C. 反应前后氢元素的化合价没有改变
D. 反应的化学方程式为H2+Cl2HCl
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类不变；由图可知，该反应是氢气和氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢，反应前后分子的种类发生改变；反应前氢气中氢元素的化合价为零，反应后生成的氯化氢中氢元素的化合价为+1价，即反应前后氢元素的化合价升高；该反应是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，反应的化学方程式为H2+Cl22HCl。
13. [2023·怀化]如图是汽车尾气处理装置中发生反应的微观示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 装置中发生反应的化学方程式为
B. 该反应属于置换反应
C. 反应前后各原子的种类不变
D. 参加反应两物质的微粒个数比为2：3
【答案】C
【解析】由图可知，装置中发生反应的化学方程式为；置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应中的反应物均是化合物，不属于置换反应；根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变；由化学方程式可知，参加反应的两种物质的微粒个数比为2:2=1:1。
9．[2023·安徽]口罩中的熔喷布具有过滤病毒的作用，Z是合成熔喷布的主要原料，由X制备Z的微观示意图如图。下列说法正确的是

A．X的化学式为B．反应前后分子种类不变
C．Y、Z在中充分燃烧产物相同D．反应后原子个数不变
【答案】D
【解析】由该反应的微观示意图可知，反应的化学方程式为C3H8H2↑+C3H6。X的化学式为 C3H8；由化学方程式可知，该反应前后分子的种类发生了改变；由微观示意图可知，Y为H2，H2在氧气中充分燃烧生成水，Z为C3H6，C3H6中含有碳、氢元素，在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，二者的燃烧产物不相同；由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类和数目都不变。
8．[2023·江西]甲烷硫化氢催化重整新路线可高效制氢，其反应微观示意图如下，有关说法正确的是（ ）
A．乙物质的化学式为B．反应前后原子种类不变
C．该反应属于置换反应D．反应前后氢元素的化合价不变
【答案】B
【解析】由微观示意图可知，乙物质的化学式为H2S；根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类不变；该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应；反应前，甲烷和硫化氢中氢元素的化合价均为+1，反应后生成的氢气中氢元素的化合价为0，故反应前后氢元素的化合价发生改变。
10．[2023·成都]北京大学某课题团队研发了一种光催化剂，可实现过氧化氢在光照条件下的合成，微观图示如图。关于该反应的说法不正确的是（ ）
A．原子种类和数目不变B．各元素化合价均改变
C．“”和“”质量比为8：9D．具有原料易得的优点
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变；该反应是氧气和水在光照和催化剂的条件下合成过氧化氢，反应的化学方程式是2H2O+O22H2O2，反应前后氧元素的化合价发生改变，氢元素的化合价不变；根据反应的化学方程式可知，“”和“”质量比为32：36＝8：9；水和氧气作为原料，均容易得到。
13．[2023·自贡]中国计划在2060年实现“碳中和”，彰显了大国担当。资源化利用是实现“碳中和”的重要途径。下图是转化为甲醇(CH3OH)的微观示意图，关于该反应的说法错误的是（ ）
A．该反应体系中共有4种化合物
B．该反应体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物
C．参加反应的、分子个数比为1∶3
D．参加反应的与的总质量等于生成的CH3OH与的总质量
【答案】A
【解析】由微观示意图可知，该反应是氢气与二氧化碳在一定条件下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为。H2是由氢元素组成的单质，CO2、CH3OH、H2O均是由不同种元素组成的化合物；甲醇属于有机物，该反应体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物；由反应的化学方程式可知，参加反应的 CO2 、 H2 分子个数比为1∶3；根据质量守恒定律可知，参加反应的 CO2 与 H2 的总质量等于生成的CH3OH与 H2O 的总质量。
12. [2023·重庆B]处理汽车尾气的某反应微观示意图如下，下列对该反应的说法错误的是（ ）

A. 可以减少有毒气体的排放B. 属于置换反应
C. 反应前后催化剂的质量不变D. 反应前后原子个数不变
【答案】B
【解析】根据反应的微观示意图，可知该反应的化学方程式为。该反应能将有毒气体一氧化碳和一氧化氮转化成二氧化碳和氮气，故可以减少有毒气体的排放；该反应的反应物都是化合物，不属于置换反应；催化剂可以改变化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变；根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变。
12．[2023·重庆A]《科学》刊登了用CO2为原料，不依赖光合作用人工合成淀粉的成果，其中第一步反应如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．该反应为置换反应B．反应前后分子数目不相等
C．反应前后原子数目不相等D．反应的后ZnO-ZrO2的质量不相等
【答案】B
【解析】由图可知，该反应的化学方程式为，生成物均为化合物，不属于置换反应；由化学方程式可知，反应前后分子数目不相等；由质量守恒定律可知，反应前后原子数目相等；该反应中ZnO-ZrO2作催化剂，反应前后ZnO-ZrO2的质量相等。
11. [2023·广州] N2是重要的化工原料，N2和H2反应的微观示意图如下，下列说法正确的是（ ）
A. 常温下N2的化学性质很活泼
B. 和按个数比1：1进行该反应
C. 中N、H元素的质量比为1：3
D. 反应前后分子种类和数目发生变化
【答案】D
【解析】常温下氮气的化学性质非常稳定，不易和其他物质反应；由微观反应示意图可知，该反应的化学方程式为，所以N2和H2按个数比1:3进行该反应；是NH3， N、H元素的质量比为14:3；由化学方程式可知，化学反应前后分子的种类和数目发生变化。
16．[2023·衡阳]清华大学的研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为甲醇，该反应的微观示意图如下所示。下列说法错误的是（ ）

A．甲、乙、丙、丁都属于化合物
B．反应前后原子的种类不变
C．反应生成的丙和丁的质量比为16∶9
D．参加反应的甲和乙的分子个数比为1∶3
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类和数目不变，可知图中方框内应是3个氢分子，故乙的化学式为H2，属于单质；由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为，反应生成的丙和丁的质量比为；由化学方程式可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为1:3。
8．[2023·滨州]密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．物质甲是生成物
B．反应后乙物质的质量分数是
C．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是
D．物质丁一定是该反应的催化剂
【答案】C
【解析】由图可知，反应后甲的质量减小，则甲是反应物；反应后乙物质的质量分数是70%+10%+6%+14%-42%-40%-10%=8%；该化学反应中甲、乙两物质的质量比是（70%-42%）：（14%-8%）=14:3；化学反应前后，丁的质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质。
15. [2023·郴州]一定条件下，在密闭容器中发生某化学反应，测得反应过程中各物质的质量数据如下表：
下列选项正确是（ ）
A. a=11B. 丁一定是催化剂
C. 该反应为分解反应D. b=3
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则有10g+16g+0g+2g=7g+8g+ag+2g=bg+0g+22g+cg，解得a=11，b+c=6；由表中数据可知，丁的质量随着反应的进行没有发生改变，所以丁可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，故c=2，所以b=6-2=4；反应后甲的质量减少了10g-4g=6g，故甲是反应物，反应后乙的质量减少了16g-0g=16g，故乙是反应物，反应后丙的质量增加了22g-0g=22g，故丙是生成物，则该反应属于化合反应。
20. [2023·怀化]一定条件下，下列物质在密闭容器内反应一段时间，测得反应前后各物质的质量关系如下表：
根据上表信息判断，下列说法中不正确的是（ ）
A. a=10
B. 该反应属于置换反应
C. Z为化合物
D. 反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为22：9
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则a=5+2.2+16.2+0.9-（4.4+8.1+1.8）=10；反应后，X、Y、W的质量都增加，Z的质量减小，则Z是反应物，X、Y、W是生成物，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；该反应中，Z是反应物，X、Y、W是生成物，故Z是化合物；反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为（4.4g-2.2g）：（1.8g-0.9g）=22:9。
9．[2023·衡阳]在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是

A．B．乙一定是催化剂
C．甲可能是单质D．丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶8
【答案】A
【解析】该反应在密闭容器内进行，根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，则20+3+5+3=3+3+x+11，解得x=14；反应后乙的质量不变，故乙可能作该反应的催化剂，也可能是与反应无关的杂质；反应后甲的质量减少，则甲是反应物，反应后丙、丁的质量增加，则丙、丁是生成物，甲分解生成了丙和丁，则甲不可能是单质；反应中生成的丙和丁的质量之比为(14g-5g)∶(11g-3g)=9:8，但由于丙和丁的化学计量数不能确定，所以相对分子质量之比也不能确定。
19．[2023·滨州]建立“宏观—微观—符号”之间的联系是学习化学的重要思维方法。下图是将二氧化碳转化成甲醇的微观模拟示意图。请你结合图示内容，回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式_______，该反应中甲与丙的粒子数目之比为_______。
(2)乙粒子构成的物质中氢元素的化合价为___________。
(3)丁粒子构成的物质属于___________(填“有机物”或“无机物”)。
【答案】(1) 1：1
(2)0
(3)无机物
【解析】（1）由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为，甲为CO2、丙为CH3OH，所以该反应中甲与丙的粒子数目之比为1：1。（2）乙是氢气，属于单质，单质中氢元素的化合价为0。（3）丁是水，不含碳元素，属于无机物。
28．[2023·宁波]实现“双碳”目标是我国高质量发展的必然要求。二氧化碳转化为甲醇（）是减碳的一个研究方向，其中一条转化路径的微观示意图如下：

（1）甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为_________。
（2）甲醇中氧元素的质量分数为_________。
（3）该反应的反应物和生成物中，属于氧化物的有________种。
【答案】（1）1∶4∶1
（2）50%
（3）2
【解析】（1）由分子结构模型可知，甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为1:4:1。（2）甲醇中氧元素的质量分数为。（3）氧化物是由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物。由微观反应示意图可知，反应物是二氧化碳、氢气，生成物是甲醇和水，属于氧化物的是二氧化碳水，有2种。
21．[2023·台州]某同学用图甲装置验证质量守恒定律。
（1）将图甲中的两种溶液混合，观察到___________的现象，证明两者发生了化学反应，且天平仍然保持平衡，可验证质量守恒定律。
（2）仅利用图甲的器材，可继续验证质量守恒定律的实验是___________。
A．冰熔化成水 B．铜丝和硝酸银溶液反应 C．碳酸钙固体和稀盐酸混合
（3）该同学以电解水为例，用图乙从分子和原子的角度解释质量守恒定律的微观本质，请你帮他补充完整。
【答案】（1）产生蓝色絮状沉淀 （2）B （3）
【解析】（1）硫酸铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，所以将图甲中的两种溶液混合，观察到产生蓝色絮状沉淀，证明两者发生了化学反应，且天平仍然保持平衡，可验证质量守恒定律。（2）质量守恒定律适用于一切化学反应，不适用于物理变化，冰熔化成水发生的是物理变化，不能验证质量守恒定律；在金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来，铜的金属活动性比银强，所以铜丝能和硝酸银溶液发生反应生成硝酸铜和银，该反应无气体参加和生成，仅用图甲的器材能验证质量守恒定律；碳酸钙固体和稀盐酸发生反应生成氯化钙、水、二氧化碳，生成的二氧化碳逸出，反应后天平不再保持平衡，该实验不能验证质量守恒定律。（3）根据质量守恒定律，化学反应前后各原子的种类和数目不变，可知图乙应该补充2个氢分子，表示为。
13．[2023·泸州]老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题：
​
（1）第1组设计甲图的实验方案，用电子秤称量，读取加入盐酸前后的质量。反应的化学方程式为 ，比较读数发现反应前后的质量并不相等，其原因是 。
（2）第2小组设计了乙图方案，以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差，他的理由是气球膨胀后不可忽略 的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
（3）第3小组善于创新，设计了丙图方案，既达成本实验目的，还可以测定空气中氧气的含量。
①连接好装置后，打开弹簧夹，推或拉注射器活塞，松开手后活塞回到原位，说明气密性 （填“好”或“不好”）。
②关闭弹簧夹，记录注射器初始读数，强光引燃白磷，冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应，实验应采取的措施是 （任答1点）；实验中需要测定的数据是锥形瓶（含导管）的容积、 。
【答案】（1）Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ 反应生成的二氧化碳逸出装置
（2）浮力 （3）①好 ②白磷足量 注射器反应前后的读数
【解析】（1）稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ ，比较读数发现反应前后的质量并不相等，其原因是甲中装置不是密闭装置，反应生成的二氧化碳逸出。（2）气球膨胀后会产生浮力，影响测量结果。（3）①连接好装置后，打开弹簧夹，推或拉注射器活塞，松开手后活塞回到原位，说明气密性好。②为保证锥形瓶内氧气完全反应，实验应采取的措施是白磷足量；实验中需要测定的数据是锥形瓶（含导管）的容积、注射器反应前后的读数。
考向二质量守恒定律的应用
15．[2023·衡阳]实验后试管中残留的硫，常用热的NaOH溶液清洗，发生了如下反应：，则X的化学式为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，故X的化学式为Na2S。
9. [2023·丽水] 载人航天器中处理的反应原理之一是，则X的化学式为（ ）
A. LiB. C. D.
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，可得出X的化学式为Li2CO3。
10．[2023·天津]在反应中，下列有关说法正确的是（ ）
A．反应前后各元素的化合价均无变化
B．反应前后锌元素的质量没有发生改变
C．参加反应的碳与氧化锌的质量比为4：27
D．反应后固体质量减轻，不遵循质量守恒定律
【答案】B
【解析】反应前碳元素化合价为0，氧化锌中锌元素化合价为+2，反应后二氧化碳中碳元素化合价为+4，锌元素化合价为0，故反应前后碳和锌元素的化合价发生变化；根据质量守恒定律，可知化学反应前后锌元素的质量不变；根据反应的化学方程式可知，参加反应的碳与氧化锌的质量比为；该反应有二氧化碳气体生成，故反应后固体质量减轻，但仍遵循质量守恒定律。
8．[2023·扬州]Y是生活中常见的物质，完全燃烧的化学方程式为。Y的化学式为（ ）
A．CH4OB．C2H4C．C3H8D．C2H6O
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，故Y的化学式为C2H6O。
3．[2023·扬州]绿色植物通过光合作用将气体X与H2O转化为葡萄糖与O2，气体X是（ ）
A．N2B．ArC．CO2D．SO2
【答案】C
【解析】绿色植物的光合作用是将二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下转化成葡萄糖和氧气。
9. [2023·邵阳]在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气污染。乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式为，试推测X的化学式是（ ）
A. B. C. COD.
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，可知X的化学式为H2O。
14．[2023·达州]1777年，法国化学家拉瓦锡利用天平在密闭容器中进行了多种金属和非金属的煅烧实验，研究了实验中物质的质量关系，得出了质量守恒定律的具体内容。质量守恒定律的发现，使得化学科学由定性研究走向定量研究，某化学兴趣小组在托盘天平的左右两托盘上各放一只烧杯，调节天平平衡，向两只烧杯中分别加入等质量、等溶质质量分数的稀盐酸。请根据下面不同情况分别作答。
(1)若向两只烧杯中分别加入等质量的镁和锌，充分反应后固体都有剩余，此时，天平指针指向分度盘的_____(填“左边”“右边”或“中间”)。
(2)若向左边烧杯中加入10g碳酸钙，固体全部溶解，需要向右边烧杯中加入_____g氧化铜才能使天平平衡。
(3)若向两只烧杯中分别加入等质量的锌粒和铜铝合金，充分反应后酸都有剩余，天平保持平衡。则铜铝合金中铜、铝的质量比为_____。
【答案】(1)中间
(2)5.6
(3)47:18
【解析】（1）向两只烧杯中分别加入等质量的镁和锌，充分反应后固体都有剩余，说明稀盐酸反应完了，因为加入稀盐酸的质量及溶质质量分数均相等，生成的氢气中氢元素全部来自盐酸，所以生成氢气的质量相等，天平指针指向分度盘的中间。（2）设10g碳酸钙固体全部溶解，生成二氧化碳的质量为x，则：
，解得x=4.4g，
所以天平左盘增加的质量为10 g-4.4 g=5.6 g，氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水，加入氧化铜质量就是增加右盘增加的质量，故需要向右边烧杯中加入5.6 g氧化铜才能使天平平衡。（3）假设加入65g质量相等的锌粒和铜铝合金，设65 g锌完全生成氢气的质量为x，则：
解得x=2g
设生成2g氢气，消耗铝的质量为y，则：
解得y=18g
故65 g铜铝合金中铜的质量为65 g-18 g=47 g，则铜铝合金中铜、铝的质量比为47:18。
11．[2023·泸州]泸州市生态环境局、公安局联合发文，从2023年5月4日起，对机动车排放不合格的违法行为进行抓拍。下表测定出汽车在不同速度下，每平均行驶1km，行驶的时间与所排放大气污染物的质量之间的关系。汽车发动机内高温条件下生成氮氧化物的反应如图所示。
（1）碳氢化合物属于 （填“有机物”或“无机物”）。
（2）甲图所示反应的化学方程式为 。
（3）随汽车速度降低，3种污染物中 的质量在持续减少，因为减速时使进入发动机的 （填分子式）的量减少，生成的污染物也随之减少。
【答案】（1）有机物 （2）N2+O2eq \(=====,\s\up7(高温))2NO （3）氮氧化物 N2
【解析】（1）碳氢化合物含有碳元素，属于有机物。（2）由微观反应示意图可知，该反应是由氮气与氧气在高温的条件下反应生成一氧化氮，化学方程式为N2+O2eq \(=====,\s\up7(高温))2NO。（3）由表格中的数据可知，随汽车速度降低，3种污染物中氮氧化物的质量在持续减少，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，可知是减速时进入发动机的氮气的量减少。物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
24.0
2.0
0
0
反应后质量/g
0
2.0
x
1.9
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
10
16
0
2
反应中的质量/g
7
8
a
2
反应后的质量/g
b
0
22
c
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
5
2.2
16.2
0.9
反应后质量/g
a
4.4
8.1
1.8
污染物
污染物质量/g
行驶1km的时间/min
0.5
0.75
1.2
一氧化碳
9.6
5.4
8.7
氮氧化物
3.8
1.5
0.6
碳氢化合物
0.8
0.6
0.7