2023-2024学年九年级化学人教版上册第五单元化学方程式单元测试卷（含解析）

人教版九年级化学上册第五单元化学方程式单元测试卷
一、单选题
1．2022年7月24日，长征五号B遥三运载火箭搭载着中国空间站问天实验舱，在海南文昌航天发射场成功点火升空，运载火箭在工作中发生的反应为，则X的化学式为（　　）
A．NO2 B．N2O3 C．N2O4 D．N2O5
2．在一密闭容器中，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下表：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量(g) 54 17 20 0
反应后的质量(g) 10 0 2 X
下列说法正确的是（　　）
A．甲物质全部反应完 B．x为79
C．参加反应的丙物质的质量为20g D．该反应为分解反应
3．若用小球表示原子，则分子模型可用于表示（　　）
A．H2 B．P2O5 C．CO2 D．NH3
4．关于一氧化碳燃烧：2CO+O2=2CO2，下列说法错误的是（　　）
A．该反应放出大量的热
B．反应前后原子个数不变
C．参加反应的CO与O2的质量比为2︰l
D．化学方程式中CO与O2的化学计量数之比2︰1
5．高铁酸钾（K2Fe04）是一种新型、高效的水处理剂，可用于自来水的消毒和净化．高铁酸钾受热时发生分解反应：4K2FeO42X+4K20+302↑，则X的化学式是（　　）
A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4
6．逻辑推理是一种重要的化学思维方法。下列推理合理的是（　　）
A．在同一化合物中，金属元素显正价，则非金属元素一定显负价
B．化学变化伴随着能量的变化，则有能量变化的一定是化学变化
C．苯燃烧生成二氧化碳和水，则苯组成中一定含有碳、氢、氧元素
D．单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质
7．下列化学方程式书写正确的是（　　）
A．2Fe+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2↑ B．Cu+AgNO3=Cu（NO3）2+Ag
C．CO+CuO Cu+CO2 D．CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
8．小雪同学学习了氧气的相关知识后，对所学知识进行总结，下列四个图像是他总结反映对应实验过程中相关量的变化，其中正确的是（　　）
A．一定质量木炭在足量氧气中燃烧
B．加热一定量的高锰酸钾制取氧气
C．用相等质量的氯酸钾来制取氧气
D．过氧化氢和二氧化锰制取氧气
9．小汽车在发生剧烈碰撞时，安全气囊会瞬间弹出，在0.01秒内引发下列化学反应：2NaN3+NH4NO3═3X↑+2Na+N2O↑+2H2O，则X的化学式为（　　）
A．NO2 B．NO C．N2 D．NaOH
10．某研究性学习小组利用如下装置对绿矾（FeSO4·7H2O）进行焙烧，下列说法错误的是（已知：，其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸）（　　）
A．装置A玻璃管中生成的X化学式为SO2，若无装置C会造成空气污染
B．若只考虑生成物中的SO3和H2O在U形管中全部冷凝且完全反应，则U形管中所得溶液的溶质质量分数为29.5%
C．向100g1.71%的氢氧化钡溶液中滴入一定量U形管中的溶液，则产生白色沉淀的质量为2.33g
D．用该方法制备Fe2O3，理论上139gFeSO4·7H2O（相对分子质量为278）可制得40克Fe2O3
11．取一定质量的石灰石(所含杂质不溶于水，不与酸反应，高温也不分解)，高温煅烧一段时间后得到78g固体，该固体与400g溶质的质量分数为14.6％的稀盐酸恰好完全反应后，过滤得到20g滤渣，则原石灰石中碳酸钙的质量分数为 （　　）
A．74.4％ B．80.0％ C．83.3％ D．92.6％
12．下列说法正确的是（）
A． ，其中X的化学式是H2O2
B． 二者组成的化合物是由分子构成的
C．①和②属同种元素，①和③化学性质相似
D．①N2；②Mg2+；③SO2中，①可表示两个氮原子，③中硫元素的化合价为+4
二、非选择题
13．【科普阅读】
零碳能源——氨气
氨气（NH3）燃烧时生成水和空气中含有的一种气体，作为一种零碳能源具有广泛的应用前景。氨气很容易液化，将氨气常温下加压到1MPa，或者常压下温度降到-33℃，均可将其液化。氨气是极易溶于水、无色、碱性的刺激性气体，对黏膜有刺激作用。
传统的工业合成氨气是将氮气和氢气在20~50MPa的高压和500℃的高温条件下，用铁作催化剂合成的。德国化学家格哈德·埃特尔在固体表面化学的研究中取得了非凡的成就，揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程。下图是该反应过程的微观示意图（图中“”表示氨原子，“”表示氢原子，“”表示催化剂）。
阅读分析，解决问题：
（1）氨气燃烧能生成一种空气中含有的气体，该气体是　 　，该气体的另外一种用途是　 　。
（2）从微观角度看，氨气液化的过程中，发生改变的是　 　。
（3）传统工业合成氮气的化学方程式为　 　，该反应的微观实质是　 　。
（4）氨气的合成和运输过程中应注意　 　。
14．下图是几种物质的分子模型图，根据图中信息回答问题：
（1）这三种物质的分子中都含有　 　 原子；
（2）写出由转化成的化学方程式为　　 　 ；
（3）分子模型中，与蜡烛燃烧过程有关的粒子是　 　 ．（填序号）
15．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变呢？甲、乙、丙三位同学按下面的步骤进行探究：
（1）提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变．
吴震霄设计并进行实验，进行了如图所示的实验，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃保持水平．然后，用酒精灯给a端铜丝加热数分钟．停止加热后冷却，他观察到的现象是　 　，　 　．
（2）实验结论：①尹晨鑫认为：在化学反应中，生成物的总质量与参加反应的各物质总质量相等；②尹嘉琪认为：在化学反应中，生成物的总质量与参加反应的各物质总质量不相等．
你认为　 　的结论正确，请从原子的角度分析，结论正确的理由是：反应前后　 　、　 　等不变．
（3）导致上述实验结论错误的原因是　 　．因此，如果有　 　的反应，则一定要设计反应在密闭装置中进行．
16．根据工业制取氨气反应的微观示意图，回答下列问题。
（1）写出A物质的化学式　 　。
（2）反应中B、C的分子个数比　 　。
（3）该反应的基本反应类型是　 　。
17．将30.9 g 氯酸钾(KClO3)和二氧化锰的固体混合物装入试管中，加热制取氧气，同时生成氯化钾。待反应完全后，将试管冷却，称量，可以得到21.3 g 固体物质。请计算：
（1）生成氧气的质量是多少？
（2）原固体混合物中氯酸钾的质量是多少
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】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、H、N、O的原子个数分别为2、8、2、0，反应后C、H、N、O的原子个数分别为2、8、6、8，2X中含有4个氮原子和8个氧原子，则X的化学式为N2O4，
故答案为：C。
【分析】根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析。
2．【答案】B
【解析】【解答】根据题中提供的信息及质量守恒定律可知甲，物质为反应物，变化的质量为44g，乙物质为反应物变化的质量为17g，丙物质为反应物，变化的质量为18g，故X=79，B正确的叙述。
故答案为：B。
【分析】本题主要考查质量守恒定律，参加反应的物质质量总和等于新生成的物质质量总和。
3．【答案】C
【解析】【解答】A、H2由一种原子构成，属于单质，故不符合题意；
B、P2O5由P、O两种原子构成，且其中P、O原子个数比为2：5，故不符合题意；
C、CO2由C、O两种原子构成，且其中C、O原子个数比为1： 2，故符合题意；
D、NH3由N、H两种原子构成，且其中N、H原子个数比为1：3，故不符合题意。
故答案为：C。
【分析】该微粒由两种原子构成，且构成该分子的两种原子的个数比为1：2。
4．【答案】C
【解析】【解答】A、该反应为燃烧，燃烧放热，故A不符合题意；
B、化学反应前后原子个数不变，故B不符合题意；
C、根据化学方程式，参加反应的CO与O2的质量比为（2×28）：（32）=7：4，故C符合题意；
D、化学方程式中CO与O2的化学计量数之比2︰1，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据CO燃烧放热分析；
B、根据化学反应遵循质量守恒定律分析；
C、根据方程式中各物质质量关系分析；
D、根据方程式配平系数分析。
5．【答案】C
【解析】【解答】根据反应的化学方程式4K2FeO42X+4K2O+3O2↑，反应物中钾、铁、氧原子个数分别为8、4、16，反应后的生成物中钾、铁、氧原子个数分别为8、0、10，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X中含有4个铁原子和6个氧原子，则每个X分子由2个铁原子和3个氧原子构成，则物质R的化学式为Fe2O3．
故选C．
【分析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类及数目不变分析X的化学式．
6．【答案】D
【解析】【解答】A. 在同一化合物中，金属元素显正价，但非金属元素不一定显负价。比如：硫酸铜中 硫元素是非金属元素，显+6价。故不符合题意。
B. 化学变化伴随着能量的变化，但有能量变化的不一定是化学变化。比如：电灯发光有能量变化，却是物理变化。故不符合题意。
C. 苯燃烧生成二氧化碳和水，则苯组成中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素（反应物氧气中含有氧元素）。故不符合题意。
D. 同种元素组成的纯净物叫做单质。故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A、在同一化合物中，金属元素显正价，但非金属元素不一定显负价，可能显正价。
B、化学变化伴随着能量的变化，但有能量变化的不一定是化学变化。
C、根据质量守恒定律，元素的种类不变，进行分析。
D、根据单质的概念，进行分析。
7．【答案】C
【解析】【解答】书写化学方程式的步骤一般有四步：1．根据实验事实，在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式，并在式子的左、右两边之间画一条短线；当反应物或生成物有多种时，中间用加号（即“+”）连接起来。2．配平化学方程式，并检查后，将刚才画的短线改写成等号（表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等）。3．标明化学反应发生的条件（因为化学反应只有在一定的条件下才能发生）；如点燃、加热（常用“△”号表示）、催化剂、通电等。并且，一般都写在等号的上面，若有两个条件，等号上面写一个下面写一个。4．注明生成物中气体或固体的状态符号（即“↑”、“↓”）；一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边。但是，如果反应物和生成物中都有气体或固体时，其状态符号就不用标注了。A、铁和稀硫酸反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，该选项说法不符合题意；
B、铜和硝酸银反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag，该选项书写不符合题意；
C、加热条件下，氧化铜和一氧化碳反应的化学方程式为：CO+CuO= Cu+CO2，该选项书写符合题意；
D、碳酸钙和稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，该选项书写不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据方程式书写原则分析，书写方程式首先要尊重客观事实，即正确书写出该反应中涉及到的物质的化学式，要遵守质量守恒定律，即按反应前后原子个数相等配平。
8．【答案】A
【解析】【解答】A、碳在足量氧气中燃烧生成二氧化碳，当碳燃烧尽后，二氧化碳的质量不再增多，A符合题意；
B、高锰酸钾发生分解反应，有锰酸钾和二氧化锰两种固体物质生成，发生反应后固体质量减少，但不会减少到零，B不符合题意；
C、用氯酸钾制取氧气，当加入二氧化锰后只是加快了反应速度，不影响生成物的质量，C不符合题意；
D、用过氧化氢溶液制取氧气，当加入二氧化锰时，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A根据木炭燃烧生成二氧化碳解答
B根据高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气解答
C根据氯酸钾在二氧化锰的催化下生成氯化钾和氧气解答
D根据过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气解答
9．【答案】C
【解析】【解答】解：反应前钠原子的个数是2个，反应后是2个；
反应前氮原子的个数是8个，反应后应该是8个，其中6个包含在3X中；
反应前氢原子的个数是4个，反应后是4个；
反应前氧原子的个数是3个，反应后是3个；
由分析可知，每个X中含有2个氮原子，是氮气，化学式是N2．
故选：C．
【分析】化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变．
10．【答案】C
【解析】【解答】A. 根据质量守恒定律，反应前后原子的个数、种类不变，反应前铁、硫、氢、氧原子的个数分别为2、2、28、22，反应后铁、硫、氢、氧原子的个数分别为2、1、28、20，所以X为SO2，装置C，氢氧化钠能与二氧化硫反应，吸收二氧化硫，防止空气污染，故A不符合题意；
B. 三氧化硫与水反应生成硫酸，化学方程式为：，综合两个反应的化学方程式可知，U形管中所得溶液中溶质和溶剂的关系为：，则U形管中所得溶液的溶质质量分数为=29.5%，故B不符合题意；
C. 无法确定U形管中的硫酸的量，因此无法计算生成的硫酸钡的质量，故C符合题意；
D. 设139gFeSO4·7H2O可制得Fe2O3的质量为x，
x=40g
故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据质量守恒定律，反应前后原子的个数、种类不变，分析X的化学式。
B、根据三氧化硫与水反应生成硫酸的化学方程式，综合两个反应的化学方程式，找出所得溶液中溶质和溶剂的关系计算。
C、根据无法确定U形管中的硫酸的量分析。
D、先设未知数，正确写出给出的化学方程式；再找准有关物质，已知量是绿矾的质量，未知量是生成氧化铁的质量；列比例式计算。
11．【答案】B
【解析】【解答】400g质量分数为14.6%的稀盐酸中所含氯元素质量=400g×14.6%×=56.8g，氯化钙中钙元素与氯元素质量比=40：（35.5×2）=40：71，则氯化钙中氯元素质量为56.8g时钙元素质量= ×40=32g，石灰石中碳酸钙的质量==80g，依据题意可知过滤所得的滤渣即为原石灰石中的杂质，则原石灰石样品中碳酸钙的质量分数= ×100%=80%
故答案为：B
【分析】根据质量守恒定律分析，在多个反应中，各元素在反应前后质量不变，再利用元素质量＝化合物质量×元素质量分数进行计算。
12．【答案】C
【解析】【解答】A、根据反应的化学方程式 ，反应物中锰、氧、氢、氯原子个数分别为1、2、4、4，反应后的生成物中锰、氧、氢、氯原子个数分别为1、0、0、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X中含有4个氢原子和2个氧原子，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，物质X的化学式为H2O，A不符合题意；
B、钠元素与氯元素组成的化合物是氯化钠，氯化钠是由氯离子和钠离子构成，B不符合题意；
C、①和②的质子数相同，属于同种元素；①和③是原子，最外层电子数相同，所以二者的化学性质相似，C符合题意；
D、①是氮气的化学式，微观上可以表示1个氮分子，还可以表示每个氮分子是由2个氨原子构成的，而不能表示两个氮原子，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据化学反应前后原子的种类和数目不变分析
B、根据氯化钠是由钠离子和氯离子构成的分析
C、根据决定元素种类的是质子数，决定元素化学性质的是最外层电子数分析
D、根据在元素符号前加数字表示原子个数结合化合价规则分析
13．【答案】（1）氮气；用于制氮肥（合理即可）
（2）分子间的间隔
（3）；氮分子分解成氮原子，氢分子分解成氢原子，氢原子和氮原子结合成氨分子（合理即可）
（4）远离明火（合理即可）
【解析】【解答】（1）根据反应前后元素种类不变可知，氨气燃烧生成的一种空气中含有的气体是氮气；
氮气除了作制冷剂，还可以用来制作氮肥、保护气等；
（2）氨气由气态变成液态，改变的是分子间的间隔；
（3）氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下生成氨气，化学方程式见答案；
该反应的微观实质是 氮分子分解成氮原子，氢分子分解成氢原子，氢原子和氮原子结合成氨分子 ；
（4）从题干信息可知，氨气具有可燃性，所以 氨气的合成和运输过程中应注意 远离明火。
【分析】（1）氨气中含有氮元素，燃烧后应生成氮气；
利用氨气的用途分析；
（2）物态变化改变的是分子间的间隔；
（3）根据题干已知的反应物是、反应条件和生成物写出化学方程式；
化学反应的实质是分子分成原子，原子组合成新的分子；
（4）根据题干所给信息能分析出氨气具有可燃性，为了防止氨气遇明火燃烧，在运输时应远离明火。
14．【答案】氧；2H2O 2H2↑+O2↑；ABC
【解析】【解答】解：（1）由图示可知，这三种物质的分子中都含有氧原子；
（2）由图示可知，转化成水通电的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑；
（3）蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，故分子模型中，与蜡烛燃烧过程有关的粒子是ABC；
答案：（1）氧；
（2）2H2O 2H2↑+O2↑；
（3）ABC．
【分析】观察微观示意图，根据微粒的构成分析物质的组成和构成的相同点；根据微粒的变化分析分子、原子的变化等．
15．【答案】（1）铜丝变为黑色；长玻璃棒向左倾斜
（2）尹晨鑫；种类；数目
（3）左端铜丝和氧气发生了反应，而尹嘉琪没将氧气考虑在内；有气体参与反应或者生成物中有气体
【解析】【解答】解：（1）铜在加热的条件下会与氧气反应生成黑色的氧化铜，会使铜丝质量增加，会使左端下沉；（2）在化学反应前后物质的质量总和不变，所以可以判断尹晨鑫的结论正确，根据化学反应的实质可以知道，在化学反应的过程实际上是原子的重新组合过程，原子的数目、质量、种类不会增减；（3）在验证质量守恒定律时，若有气体参加或生成的实验必须在密闭的环境中进行，生成物的质量等于参加的反应物的质量之和，
故答案为：（1）铜丝变为黑色；长玻璃棒向左倾斜；（2）尹晨鑫；种类；数目（3）左端铜丝和氧气发生了反应，而尹嘉琪没将氧气考虑在内；有气体参与反应或者生成物中有气体．
【分析】（1）铜在加热的条件下会与氧气反应生成氧化铜，会使铜丝质量增加，可以据此解答该题；（2）化学反应的过程实际上是原子的重新组合过程，原子的数目、质量、种类不会增减，可以据此解答该题；（3）在验证质量守恒定律时，若有气体参加或生成的实验必须在密闭的环境中进行，可以据此解答该题．
16．【答案】（1）N2
（2）3：2
（3）化合反应
【解析】【解答】（1）由图可知，每个A分子由2个氮原子组成，故A物质的化学式为：N2；（2）由图可知，该反应是氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气，该反应的化学方程式为： ，故反应中B、C的分子个数比为：3：2；（3）由化学方程式可知，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应。
【分析】根据具体的原子结合物质反应的微观示意图写出方程式进行分析
17．【答案】（1）9.6g
（2）24.5g
【解析】【解答】解：（1）生成氧气的质量为：30.9g-21.3g=9.6g；
答：生成氧气的质量是9.6g；
（2）设参加反应的KClO3的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 9.6g
＝
x=24.5g
答：原固体混合物中氯酸钾的质量是24.5g．
【分析】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，反应前后固体的质量差即为生成氧气的质量；
（2）根据反应生成氧气的质量以及化学方程式可以计算氯化钾的质量.