4.4 化学方程式
第1课时 化学方程式
核心·易错
下列是关于化学方程式4P+5O22P2O5意义的一些说法,其中错误的是 (填字母)。
A.磷加氧气等于五氧化二磷
B.在点燃的条件下,每4体积的磷和5体积的氧气完全反应,生成五氧化二磷
C.每4个磷原子和5个氧分子结合生成2个五氧化二磷分子
D.在点燃的条件下,每4份质量的磷和5份质量的氧气完全反应,生成2份质量的五氧化二磷
E.在点燃的条件下,每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应,生成284份质量的五氧化二磷
[核心知识] 化学方程式是用化学式表示化学反应的式子,既能表示出反应物、生成物和反应条件,又能表示各物质之间的质量比。因此书写化学方程式应写出反应物、生成物的化学式和反应条件,还需通过配平表示出化学反应中各物质的质量比。
[易错点拨] 配平时是在化学式前面加上一定的化学计量数,不能改变化学式右下角的数字,且为最简整数比。“↓”“↑”只标注在生成物的化学式后面。
1.化学方程式C+O2CO2可读作( )
A.碳加氧气等于二氧化碳
B.碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
C.1个碳加1个氧气等于1个二氧化碳
D.碳加氧气点燃等于二氧化碳
2.中的四位同学对H2+Cl22HCl的认识中,不正确的是( )
3.[2020·山西] 碳酸氢铵区别于其他氮肥的重要特点是在常温下就能闻到强烈的氨味,其反应原理是NH4HCO3NH3↑+CO2↑+X。根据质量守恒定律,X的化学式是( )
A.H2O B.H2 C.CO D.N2
4.下列化学方程式书写正确的是( )
A.4P+5O2↑2P2O5
B.Fe+O2Fe3O4
C.C+O2CO2
D.2H2+O22H2O
5.如图图是用来表示物质间发生化学反应的微观示意图,图中“”“”分别表示两种不同元素的原子。能用该示意图表示的反应是( )
A.2H2+O22H2O
B.2H2O2H2↑+O2↑
C.2CO+O22CO2
D.H2+Cl22HCl
6.对于反应:aC2H2+bO2mCO2+nH2O中,下列关系正确的是( )
A.a+b=m+n B.2a=m
C.m=n D.b=m+n
7.[2020·深圳] 我国化学家研究出一种新型催化剂,在太阳光照射下实现了水的高效分解。该反应过程的微观示意图如图图所示。下列说法错误的是( )
A.“”表示的物质属于氧化物
B.反应Ⅰ的化学方程式为H2O H2O2+ O2↑
C.反应Ⅱ中,反应前后原子的种类和数目均不变
D.该成果对氢能源的推广应用有重要的实践意义
8.如图图是一种处理汽车尾气反应的微观示意图,有关说法正确的是( )
A.反应前后分子总数不变
B.反应前后原子种类发生变化
C.反应前后均为纯净物
D.该反应可以减少二氧化氮的排放
9.配平下列化学方程式。(化学计量数为“1”时也要写出)
① N2+ H2 NH3 ② C+ O2 CO
③ Al+ O2 Al2O3 ④ C+ CO2 CO
⑤ CO+ O2 CO2 ⑥ C+ Fe2O3 Fe+ CO2↑
⑦ Fe2(SO4)3+ NaOH Fe(OH)3↓+ Na2SO4
⑧ Al+ H2SO4 Al2(SO4)3+ H2↑
10.[2020·孝感节选] 2020年6月23日9时43分,我国“长征三号乙”运载火箭将“北斗”系统第55颗导航卫星成功送入预定轨道,标志着我国“北斗”卫星导航系统正式建成。“长征三号乙”运载火箭是一种三级大型液体捆绑式运载火箭。它的第一、二级使用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂,其反应原理为:C2H8N2+2N2O42CO2+3X+4H2O,反应放出大量的热产生推力,第三级则使用效能更高的液氢和液氧作为推进剂。请根据以上信息回答下列问题。
(1)物质X的化学式为 。
(2)火箭第三级中发生反应的化学方程式为 。
11.以CO2为碳源,与电解水产生的H2经催化可转化为高附加值的有机物,此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机物,反应原理如图图所示。 请回答下列问题。
(1)B的化学式是 。
(2)根据催化剂的特性可知,催化剂在该反应前后,其质量和 不变。
(3)在催化剂Ⅰ的作用下发生反应的化学方程式是 。
(4)由CO2 和H2反应生成A的总反应的化学方程式是 。
(5)如图图果该反应工业化生产后,具有的重要意义是
。
12.在化学反应中,凡是元素化合价发生改变的反应,都称为氧化还原反应。配平这类化学方程式时,采用“化合价升降法”更方便快捷,即反应中的元素“化合价升高总数=化合价降低总数”。
例如图图: Al+ MnO2 Al2O3+ Mn,具体配平步骤如图图下:
①“标变价”:找出化合价发生改变的元素,并标出改变前后的化合价。
+ O2 O3+
②“列变化”:列出改变的价态数。
升高3价 nn降低4价
③“找倍数”:找出化合价升、降的最小公倍数3×4=12,从而确定Al、MnO2的系数。
4Al+3MnO2 Al2O3+ Mn
④“配系数”:再用观察法,配平其他系数。
4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
根据以上信息,结合已学知识,回答下列问题。
(1)HNO3中氮元素的化合价为 ,NO2中氮元素的化合价为 。
(2)请配平下列化学方程式(系数写在方框里,所有系数必须填写)。
C+ HNO3(浓) CO2↑+ NO2↑+ H2O
答案
[核心·易错]
ABD
[应考能力提升练]
1.B 在化学方程式中“+”读作“和”,“”读作“生成”。该反应可读作:碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳。物质种类不能论个数。
2. C 该反应前后分子的个数没有发生改变。
3.A 反应前后,原子种类、数目均不变。反应前氮、氢、碳、氧原子个数分别为1、5、1、3,反应后的生成物中氮、氢、碳、氧原子个数分别为1、3、1、2,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为H2O。
4.D A选项反应物中不能标注“↑”,B选项没有配平,C选项没有标注反应条件。
判断化学方程式书写是否正确时,一般从以下几个方面入手:反应物、生成物的化学式是否书写正确,是否符合客观事实;反应条件是否标注或标注是否正确;“↑”“↓”的使用是否正确(只标注在生成物中)。
5.C
6.B 反应前后化学计量数a+b不一定等于m+n;根据反应前后碳原子个数不变,可得2a=m;根据反应前后氢原子个数不变,可得2a=2n,即a=n,所以m≠n;根据反应前后氧原子个数不变,可得2b=2m+n。
7.B “”表示的物质是水,属于氧化物;反应Ⅰ的化学方程式为2H2O H2O2+H2↑,反应Ⅱ前后原子的种类和数目均不变;该反应在催化剂的作用下,由水制备出氢气,对氢能源的推广应用有重要的实践意义。
8.D 由反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式为CH4+2NO2CO2+2H2O+N2。反应前有3个分子,反应后有4个分子,反应后分子总数增多;由质量守恒定律可知,化学反应后原子种类不发生改变;反应物和生成物都包含两种或两种以上的物质,所以反应前后均为混合物。
9.①1 3 2 ②2 1 2 ③4 3 2
④1 1 2 ⑤2 1 2 ⑥3 2 4 3
⑦1 6 2 3 ⑧2 3 1 3
10.(1)N2 (2)2H2+O22H2O
(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、个数不变,化学方程式两端碳、氢、氧三种原子个数相等,氮原子相差6个,则X的化学式为N2。(2)氢气和氧气在点燃的条件下生成水,化学方程式为2H2+O22H2O。
11.(1)C6H6 (2)化学性质
(3)CO2+H2 CO+H2O
(4)4CO2+13H2 C4H10+8H2O
(5)减少温室气体(其他合理答案均可)
(1)由B的结构可知B的1个分子由6个碳原子和6个氢原子构成,其化学式为C6H6。(2)由催化剂的特性可知催化剂在该反应前后,其质量和化学性质不变。(3)二氧化碳和氢气在催化剂Ⅰ的作用下反应生成一氧化碳和水,发生反应的化学方程式为CO2+H2 CO+H2O。(4)A的化学式为C4H10,生成A的总反应的化学方程式是4CO2+13H2 C4H10+8H2O。(5)该反应消耗了二氧化碳,故可减少温室气体等。
[初高衔接拓展练]
12.(1)+5 +4
(2)1 4 1 4 2
根据化学式标元素化合价时,根据化合物中正负化合价的代数和为零计算,注意化合价有正负。根据化合价的升降配平化学方程式时,关键是正确计算化合价,然后利用最小公倍数法配平即可。