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专项07 微观示意图
一、选择题：
1．拉瓦锡在研究空气成分时，将氧化汞（HgO）收集后加热，反应的微观示意图如下。下列说法错误的是
A．该反应的基本类型为分解反应
B．该反应的化学方程式为2HgO2Hg+O2
C．在化学反应中，分子的种类发生了变化
D．该反应前后，各元素的化合价都发生了改变
2．如图是某反应的微观示意图，下列有关该反应的说法不正确的是
A．图中有两种氧化物 B．反应前后原子的种类、数目不变
C．氢元素的化合价在反应前后不变 D．生成丙和丁的分子个数比为1∶3
3．模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观示意图。下列说法不正确的是
A．甲的化学式是NH3
B．生成的丙、丁的分子个数比为1:1
C．反应前后原子种类不变
D．反应前后金属铂的质量和化学性质不变
4．如图是一种煤深加工的化学反应微观示意图。下列说法正确的是
A．图中只有一种单质
B．生成的丙和丁的分子个数比为2:3
C．反应前后分子、原子都不变
D．物质丁中碳、氢元素的质量比为1:4
5．如图是甲醇燃烧的微观示意图，下列有关说法错误的是
A．化学变化中，分子分裂成原子，原子重新组合成新分子
B．反应前后原子的种类没有改变
C．生成物均是氧化物
D．参加反应的两种物质的分子个数比为1：1
6．中国空间站的生命保障系统中，处理宇航员呼出的二氧化碳的反应微观示意图如下，下列说法错误的是
A．丙是由分子构成的物质 B．反应前后催化剂的化学性质不变
C．反应前后分子的数目不变 D．该反应前后原子种类不变
7．将氯化氢转化为氯气的技术是当今化学研究的热点之一，下图是该反应的微观示意图
(其中：表示氢原子，表示氧原子，表示氯原子)
下列说法正确的是
A．该反应涉及两种氧化物
B．生成物均由两种元素组成
C．参加反应的两种物质的分子个数比为2：1
D．反应前后元素的化合价一定有改变
8．甲酸与氧气在催化剂的条件下反应的微观示意图如下，则下列说法不正确的是
A．化学变化中分子可分，原子不可分
B．反应前后原子个数、种类均不变
C．反应的化学方程式：
D．催化剂在化学反应前后，性质和质量不变
9．科学家研究出一种催化剂，实现氮气常压高温下的重整。该反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．常温下N2的化学性质很活泼
B．该反应后催化剂的质量减少
C．反应前后分子种类和数目都发生改变
D．参加发应的氢气和氮气分子个数比为1：1
10．将二氧化碳转化为附加值更高的产物是实现“碳中和”最直接有效的途径。二氧化碳在Cu和ZrO2的催化作用下可以实现以下转化(Zr表示锆元素)。下列说法正确的是
A．该反应前后分子和原子的数目均不变
B．如图涉及的所有物质中有两种氧化物
C．该反应中两种反应物的分子个数比为3：1
D．该反应前后Cu和ZrO2的质量发生了变化
11．科学家借助金纳米颗粒仅需一步就可将硫化氢转化成氢气，转化过程中主要物质间的微观反应示意图如图。下列相关说法正确的是
A．反应前后原子个数增多，但质量不变
B．该反应的化学方程式为H2SH2↑+S
C．该过程有望促进氢能源的利用和发展
D．该反应中Au原子会不断被消耗
12．科学家设计了“人造树叶”模拟获取氧气等物质的过程，装置和反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A．反应前后催化剂的质量不变
B．反应前后原子的数目不变
C．反应前后只有两种元素化合价发生了改变
D．该反应的化学方程式为H2O+CO2O2+CO＋H2
13．NH3的合成开启了工业催化新纪元，为世界粮食增产做出了巨大贡献。以 N2和 H2为反应物合成 NH3的微观过程如下，下列说法正确的是
A．表示氮气分子 B．反应结束后催化剂的质量增加
C．该反应前后分子的数目发生了改变 D．生成物氨气是由N3 和H+构成
14．二氧化碳与氢气反应制甲醇（CH3OH）是发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理图如下（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注），下列说法错误的是
A．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，提高产量
B．二氧化碳选择性加氢有利于碳中和
C．二氧化碳选择性加氢实现了无机物到有机物的转化
D．总反应为
15．工业上常用Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，其反应原理的微观模型如左图所示，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如右图所示。经测定800℃时产物只有两种氧化物。下列关于该转化过程的说法不正确的是
A．反应过程中，氮、氢、氧原子的个数保持不变 B．温度过高，氮元素的利用率可能下降
C．温度为400℃时，生成物只有N2、NO D．温度为800℃时，反应后分子总数增加
二、非选择题
16．阅读下面科普短文。
酒是百姓餐桌的一种饮品，通常是用含有淀粉的原料酿制白酒。我国的白酒生产中，传统的固态发酵法的制作过程主要有以下步骤：
原料粉碎→配料(原料混合)→蒸煮糊化→冷却→拌醅→入窖发酵→蒸酒(蒸馏)
粮食酿造的白酒(主要成分是乙醇)中含有醛类物质，而由乙醇(或甲醇)勾兑的假酒不含醛类物质，因此，可以通过对醛类物质的检验来鉴别真、假白酒。下面是真、假白酒的对比实验：
在三支试管中，分别加入5mL真酒，再分别加入不同体积的溶质质量分数为40%的氢氧化钠溶液，加热，观察溶液颜色并记录实验现象；将真酒换为假酒，重复上述实验，实验记录如下表：
酒的种类 40%氢氧化钠溶液的体积
1.0mL 2.0mL 3.0mL
真酒 无色 浅黄色 黄色
假酒 无色 无色 无色
根据所给信息，回答下列问题。
(1)白酒酿造过程中主要发生化学变化的步骤是 。(填序号)
a.原料粉碎 b.配料 c.入窖发酵 d.蒸馏
(2)粮食酿造的白酒属于 。(填“纯净物”或“混合物”)
(3)我国交通法规定禁止酒后驾驶。交通警察使用的一种酒精检测仪中装有重铬酸钾(K2Cr2O7)， 其中铬元素(Cr)的化合价为价 。
(4)鉴别某样品白酒真伪的方法是：取5mL样品白酒于试管中，加入 mL40% 的氢氧化钠溶液，加热，观察溶液的变色情况，若 则样品为真酒。
(5)工业上常采用乙烯水化法制取乙醇，即在加热、加压、催化剂的作用下使乙烯和水反应，反应的微观示意图如下。
①反应前后， 的种类不变。(填“分子”或“原子”)
②该反应的化学方程式是 。
(6)化学推动了人类进步的文明，请再举出一个实例 。
17．阅读下面科普短文。
氨气是地球大气中唯一呈碱性的气体，它无色，有强烈的刺激气味，密度小于空气，极易溶于水，在常温下加压即可使其液化，可用于制造硝酸和氨肥，是一种重要的化学物质。氨气主要来自于人工合成，1909年，德国化学家弗里茨 哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图1所示。为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时)，测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。1913年，第一座合成氨工厂建立，如今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
但研究表明，在氨气大量存在的条件下，大气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸盐和硝酸盐的速度会急剧增加，从而促进二次无机颗粒物的生成(如图3所示)。因此，加大对氨气排放的控制，对缓解雾霾具有重要意义。全球氨排放大多与肉乳品业相关，除了畜禽养殖和废弃物处理过程产生大量氨气外，喂养畜禽所需饲料的种植过程中，氮肥的施用也会产生大量氨气。
(1)工业上可用 的方法获得合成氨的原料N2。
(2)从“合成塔”中出来的气体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)可通过甲烷和H2O在高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为 。
(4)科学家反复研究合成氨反应催化剂的目的是 。
(5)雾霾形成过程中发生的反应属于 类型。
(6)为降低氨气的排放，人类可采取的有效措施有哪些？ (写一条)。
18．阅读下面科普短文。
据央视网报道：2023年7月18日，我国研制出的全球首套一汽解放液氨直喷零碳内燃机实现成功点火。
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、有强烈刺激性气味的气体，对黏膜有刺激作用，其水溶液呈弱碱性。
传统合成氨：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 埃特尔揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程。如图是该反应过程的微观示意图（图中“”表示氮原子，“”表示氢原子，“”表示催化剂）。
电解合成氨：以氮气和水为原料，采用电能驱动节能工艺，原料绿色环保。
依据所给信息，回答下列问题：
(1)写出氨气的物理性质 （写出1点即可）。
(2)根据传统合成氨的微观示意图，化学反应前后种类、数目没有改变的微粒是 。
(3)氨气易于储存的原因是 。
(4)根据电解合成氨示意图，写出发生反应的化学方程式： 。
(5)氨气的合成和运输过程中如果发生氨气泄漏采用的应急保护措施正确的是 。
A．用湿毛巾盖住口鼻，以防止吸入高浓度氨气
B．寻找良好的通风区域，确保有足够的新鲜空气流动
C．在泄漏现场可使用明火照明
19．阅读科普短文，回答相关问题。
新能源汽车的普及和发展备受关注，电池是电动汽车的灵魂，电池的比能量（单位质量的电池输出电能）以及电池可储存时间的长短是判断电池优劣的重要标准。常用电池的比能量：锂电池>镍铬电池>铅蓄电池。含磷酸铁（FePO4）、磷酸亚铁锂（LiFePO4）的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点，是目前广泛应用的一种电池。生产该电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯（单层石墨）做导电剂，可有效提高电池的性能。为此，科研团队就石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻的影响展开研究，研究结果如图所示。
氢能源汽车是通过车内收集的氢气和空气中的氧气为原料的燃料电池产生电力，并以电力推动汽车。氢燃料电池车本质上也是一种电动车，但是车的电力来源于氢氧反应（如图），而不是来自于车内自备的蓄电池。这是氢燃料电池车和电动汽车的最大不同。
(1)传统燃油汽车常用燃料是 。
(2)在电池材料中添加适量的石墨烯能有效提高电池的性能，据此推测石墨烯具有良好的 性能。
(3)手机常使用锂电池而不用铅蓄电池，原因是 。
(4)磷酸铁（FePO4）中磷元素和氧元素的质量比是 。
(5)分析石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻影响图中的数据，电池性能最佳的是 （填A、B或C）。
(6)氢能源汽车中常用转系储氢材料储存氢气。锆在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是_________。
A．原子序数为40 B．元素符号为zr C．属于金属元素 D．相对原子质量91.22g
(7)气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，从微观角度分析氢气能被压缩的原因 。
(8)分析氢能源汽车电池工作原理图，电池工作时发生反应的化学方程式 。
20．杭州亚运会开幕式在世界上首次使用甲醇()作火炬燃料，实现了“零碳”排放。制备甲醇与甲醇燃烧的过程如图所示：
(1)制备甲醇的原料中，二氧化碳从空气中捕集：通过光伏发电分解水，写出反应①的化学方程式 ，该反应说明水是由 组成的。
(2)氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水，该反应的催化剂可使用氧化锌，其化学式为 。甲醇的燃烧反应生成二氧化碳和水的化学方程式 。
(3)甲醇燃烧时产生了二氧化碳，从图示分析，亚运火炬能实现“零碳”排放的理由是 。
(4)已知反应②中为生成甲醇(CH3OH)的反应，微观过程如下图所示：
参加反应的CO2、H2分子个数比 。
21．中国政府承诺：力争的排放在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。新能源的开发，的“捕集”与利用成为当前研究的热点。下图是一种利用NaOH溶液“捕集”的主要技术流程。
(1)的性质：以化合价为纵坐标，物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图，如上图为碳的价类图，请根据图中信息填空：
①二氧化碳中碳元素的化合价对应的是图中的 （填字母）。写出A与反应生成C的化学方程式 。
(2)“捕集”
①请写出“捕集室”中发生反应的化学方程式是 ，该反应一般用于 （填“检验”或“吸收”）。
②整个流程中，可以循环利用的物质是 （填化学式）。
(3)的利用
①在高温高压下，和可以合成尿素［］，同时生成水。尿素［］中氧元素和氢元素的质量比是 。
②超临界是指温度与压强达到一定时，形成气态与液态交融在一起的流体。研究发现超临界流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界流体的说法正确的是 （填字母）。
A．它是混合物 B．它的化学性质与普通二氧化碳相同
C．它的分子不再运动 D．它可代替许多有毒、有害、易燃的溶剂
③科学家开发出了镍钴双金属基催化剂，用其来催化和制取合成气，反应过程如图，有关说法正确的是 。
A．Ni基双金属催化剂在反应前后质量和化学性质都没有改变
B．该反应的最终生成物是氢气和一氧化碳
C．反应前后各元素的化合价均未改变
D．催化剂表面如积碳过多，催化效能会降低
22．电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。
(1)电解水属于 反应（填基本反应类型）。
(2)在加热条件下，反应器1的化学反应方程式为 。
(3)请在图中将反应器2中的反应微观示意图补充完整（符合质量守恒定律）。
23．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，也是化学对社会发展与进步做出的巨大贡献。合成氨的流程图为：
(1)制取氢气反应：，反应前后化合价变化的元素是 （填元素符号）。
(2)写出反应生成的化学方程式 。
(3)流程图中可以循环使用的物质是 。（填化学式）
(4)将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。如：控制温度在时，可将空气中与分离。根据表中物质沸点判断，要将产物与、分离开来，最适宜的温度应该控制在 。
物质
沸点
(5)在一定条件下， A、B能发生化学反应生成C和D，其微观示意图如下
若D为空气中体积分数最大的气体，则反应中C和D的化学计量数之比为 。
24．兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。
【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响
取我市3份不同地方土样，干燥后分别与自来水按2∶5的质量比混合，操作如下图所示。测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3。
(1)请指出该实验中不够严密的操作 （写一点）。
(2)模拟不同酸碱度土壤对植物生长的影响：项目小组分别在5个烧杯中倒入不同pH溶液50mL，保持其他条件一致，放入8粒大小一样的绿豆，观察记录，数据如图。由图可知，土壤pH= 时，绿豆生长状况最好。
【任务二】酸性土壤形成的原因及改良
(3)长期施用一些化肥会造成土壤酸化，以为例：，则R的化学式是 。
(4)用适量的石灰石粉末（）改良上述土壤的原理如下图
说明石灰石中的把土壤颗粒上吸附的 （填离子符号）交换下来。
25．某校化学兴趣小组在老师指导下，对过氧化氢溶液分解制取氧气进行再探究。
【初步探究】
(1)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式： 。
【继续探究】小组同学通过查阅资料得知，氯化铜溶液也可作为过氧化氢溶液分解的催化剂，已知氯化铜溶液中含有、、，到底哪种微粒对过氧化氢溶液的分解起催化作用呢？
【作出猜想】
猜想一：可能是；
猜想二：可能是；
猜想三：可能是。
【分析交流】
(2)猜想一肯定是错误的，因为 。
【实验探究】
(3)为了进一步验证猜想，小组同学设计了如表实验，
实验操作 实验现象
其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化
其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化
其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入 (填化学式)溶液 立即产生大量气泡
【结论反思】
(4)猜想 成立。
【拓展应用】
(5)与课本中二氧化锰相比，从循环利用的角度分析， (填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。
【深入探究】小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知，时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢的分解率如表所示。
实验编号 离子 加入量(mg/L) 分解率%
① 无 2
② 1.0 2
③ 1.0 15
④ 0.1 86
⑤ 0.1 96
【交流反思】
(6)实验①的目的是 ，通过以上探究可得出的结论有 (写一点即可)。
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专项07 微观示意图
一、选择题：
1．拉瓦锡在研究空气成分时，将氧化汞（HgO）收集后加热，反应的微观示意图如下。下列说法错误的是
A．该反应的基本类型为分解反应
B．该反应的化学方程式为2HgO2Hg+O2
C．在化学反应中，分子的种类发生了变化
D．该反应前后，各元素的化合价都发生了改变
【答案】B
【详解】A、由图可知，氧化汞加热生成汞和氧气，该反应是由一种物质反应生成两种物质，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故A说法正确；
B、由图可知，氧化汞加热生成汞和氧气，化学方程式为：，故B说法错误；
C、由图可知，反应前两个氧化汞分子，在加热条件下，分解为两个汞原子和一个氧分子，因此，在化学反应中，分子的种类发生了变化，故C说法正确；
D、由图可知，氧化汞加热生成汞和氧气，氧化汞中氧元素显-2价，汞元素显+2价，生成物是两种单质，单质中元素的化合价为0，即该反应前后，各元素的化合价都发生了改变，故D说法正确；
故选：B。
2．如图是某反应的微观示意图，下列有关该反应的说法不正确的是
A．图中有两种氧化物 B．反应前后原子的种类、数目不变
C．氢元素的化合价在反应前后不变 D．生成丙和丁的分子个数比为1∶3
【答案】A
【详解】A、图中涉及的物质为氨气、氧气、氮气和水，氨气是由N、H元素组成的化合物，不属于氧化物，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，故图中有一种氧化物，符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；
C、氨气和水中氢元素均显+1价，化学反应前后，氢元素的化合价不变，不符合题意；
D、由化学方程式可知，生成丙和丁的分子个数比为：2:6=1:3，不符合题意。
故选A。
3．模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观示意图。下列说法不正确的是
A．甲的化学式是NH3
B．生成的丙、丁的分子个数比为1:1
C．反应前后原子种类不变
D．反应前后金属铂的质量和化学性质不变
【答案】B
【详解】A、由反应的微观示意图可知，每个甲物质的分子是由1个氮原子与3个氢原子构成的，则甲的化学式是NH3，选项正确；
B、由化学方程式可知，生成的丙、丁的分子个数比为4:6=2:3，选项错误；
C、化学反应的过程，就是参加反应的各物质的原子，重新组合而生成其他物质的过程，由反应的微观示意图可知，在化学反应中，反应前为氮原子、氢原子、氧原子，反应后也是氮原子、氢原子、氧原子，原子的种类没有改变，选项正确；
D、金属铂是该反应的催化剂，因此反应前后金属铂的质量和化学性质不变，选项正确。
故选B。
4．如图是一种煤深加工的化学反应微观示意图。下列说法正确的是
A．图中只有一种单质
B．生成的丙和丁的分子个数比为2:3
C．反应前后分子、原子都不变
D．物质丁中碳、氢元素的质量比为1:4
【答案】B
【详解】A、单质是仅由一种元素组成的纯净物，其中碳（甲）、氮气（丙）均属于单质，故A不符合题意；
B、由化学方程式可知：反应生成的丙和丁的分子个数比为2：3，故B符合题意；
C、由质量守恒定律可知：化学变化前后原子的个数不变，由分子结构模型可知：反应前后分子种类发生改变，故C不符合题意；
D、物质丁是CH4，碳、氢元素的质量比为12：4=3：1，故D不符合题意；
故选：B。
5．如图是甲醇燃烧的微观示意图，下列有关说法错误的是
A．化学变化中，分子分裂成原子，原子重新组合成新分子
B．反应前后原子的种类没有改变
C．生成物均是氧化物
D．参加反应的两种物质的分子个数比为1：1
【答案】D
【详解】A、化学变化的微观实质为：分子分成原子，原子重新组合成新分子，该选项说法正确；
B、化学反应前后，原子的种类、质量和个数都不变，该选项说法正确；
C、由图可知，生成物为CO2和H2O，均是由两种元素组成，且一种元素为氧元素，则属于氧化物，该选项说法正确；
D、该反应的化学方程式为：，则参加反应的两种物质的分子个数比为2：3，该选项说法不正确。
故选D。
6．中国空间站的生命保障系统中，处理宇航员呼出的二氧化碳的反应微观示意图如下，下列说法错误的是
A．丙是由分子构成的物质 B．反应前后催化剂的化学性质不变
C．反应前后分子的数目不变 D．该反应前后原子种类不变
【答案】C
【详解】A、根据微观示意图可知，丙是甲烷，甲烷是由甲烷分子构成，说法正确；
B、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂；催化剂在化学反应前后化学性质不变，说法正确；
C、 根据分析可知，反应前的分子数目为5个，反应后分子数目为3个，反应前后分子的数目发生改变，说法错误；
D、根据反应微观示意图可知，反应前后原子的种类不变，说法正确。
故选C。
7．将氯化氢转化为氯气的技术是当今化学研究的热点之一，下图是该反应的微观示意图
(其中：表示氢原子，表示氧原子，表示氯原子)
下列说法正确的是
A．该反应涉及两种氧化物
B．生成物均由两种元素组成
C．参加反应的两种物质的分子个数比为2：1
D．反应前后元素的化合价一定有改变
【答案】D
【详解】由图示可知，反应的化学方程为；
A、由反应的化学方程可知，该反应涉及1种氧化物H2O，故A错误；
B、由反应的化学方程可知，生成物Cl2由1种元素组成，故B错误；
C、由图可知，参加反应的两种物质的分子个数比应为4：1，故C错误；
D、由图可知，该反应有单质参与，则反应前后元素的化合价一定改变，故D正确。
故选D。
8．甲酸与氧气在催化剂的条件下反应的微观示意图如下，则下列说法不正确的是
A．化学变化中分子可分，原子不可分
B．反应前后原子个数、种类均不变
C．反应的化学方程式：
D．催化剂在化学反应前后，性质和质量不变
【答案】D
【详解】A、化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子，即在化学变化中分子可分，原子不可分，故A说法正确；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子个数、种类均不变，故B说法正确；
C、由图可知，HCOOH和氧气管在催化剂作用下反应生成过氧化氢和水，化学方程式为：，故C说法正确；
D、催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变，故D说法错误；
故选：D。
9．科学家研究出一种催化剂，实现氮气常压高温下的重整。该反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．常温下N2的化学性质很活泼
B．该反应后催化剂的质量减少
C．反应前后分子种类和数目都发生改变
D．参加发应的氢气和氮气分子个数比为1：1
【答案】C
【详解】A. 常温下N2的化学性质很稳定，不易与其它物质发生化学反应，此选项错误；
B. 催化剂只是改变了其他物质的化学反应速率，其本身的质量和化学性质在化学反应前后不变，所以该反应后催化剂的质量不变，此选项错误；
C. 该反应是：N2+3H22NH3，反应前后分子种类和数目都发生改变，此选项正确；
D. 由该反应的化学方程式可知，参加发应的氢气和氮气分子个数比为3：1，此选项错误。
故选C。
10．将二氧化碳转化为附加值更高的产物是实现“碳中和”最直接有效的途径。二氧化碳在Cu和ZrO2的催化作用下可以实现以下转化(Zr表示锆元素)。下列说法正确的是
A．该反应前后分子和原子的数目均不变
B．如图涉及的所有物质中有两种氧化物
C．该反应中两种反应物的分子个数比为3：1
D．该反应前后Cu和ZrO2的质量发生了变化
【答案】C
【详解】A、反应前后原子的数目不变，由化学方程式可知，该反应为每3个氢分子与1个二氧化碳分子反应生成1个水分子和1个甲醇分子，分子数目改变，故A不符合题意；
B、氧化物是指含有两种元素，且其中一种元素为氧元素，则二氧化碳、水、ZrO2均为氧化物，故B不符合题意；
C、由反应的化学方程式知，则氢气和二氧化碳的分子个数比为3：1，故C符合题意；
D、在该反应中，Cu和ZrO2为催化剂，则反应前后质量不变，故D不符合题意。
故选C。
11．科学家借助金纳米颗粒仅需一步就可将硫化氢转化成氢气，转化过程中主要物质间的微观反应示意图如图。下列相关说法正确的是
A．反应前后原子个数增多，但质量不变
B．该反应的化学方程式为H2SH2↑+S
C．该过程有望促进氢能源的利用和发展
D．该反应中Au原子会不断被消耗
【答案】C
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子种类、个数、质量均保持不变，说法错误；
B、该反应是硫化氢在光照和金纳米颗粒的环境下生成氢气和硫，化学方程式为：，说法错误；
C、该反应的生成物是氢气，所以有望促进氢能源的利用与发展，说法正确；
D、该反应中Au作为催化剂，反应前后质量和化学性质不变，不会被消耗，说法错误；
故选：C。
12．科学家设计了“人造树叶”模拟获取氧气等物质的过程，装置和反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A．反应前后催化剂的质量不变
B．反应前后原子的数目不变
C．反应前后只有两种元素化合价发生了改变
D．该反应的化学方程式为H2O+CO2O2+CO＋H2
【答案】C
【详解】A、由催化剂的概念可知，反应前后催化剂的化学性质不变，故A正确；
B、由化学方程式可知，反应前后原子数目不变，故B正确；
C、由化学方程式可知，反应前后碳元素化合价由+4价变为+2价，氧元素化合价由-2价变为0价，氢元素化合价由+1价变为0价，有3种元素化合价发生了改变，故C错误；
D、由微观反应示意图可知，该反应是由二氧化碳和水在光照和催化剂的作用下反应生成一氧化碳、氧气和氢气，化学方程式为：，故D正确；
故选：C。
13．NH3的合成开启了工业催化新纪元，为世界粮食增产做出了巨大贡献。以 N2和 H2为反应物合成 NH3的微观过程如下，下列说法正确的是
A．表示氮气分子 B．反应结束后催化剂的质量增加
C．该反应前后分子的数目发生了改变 D．生成物氨气是由N3 和H+构成
【答案】C
【详解】A.由图可知， 表示氢分子，故选项说法错误，不符合题意；
B.根据催化剂“一变，两不变”的特征，催化剂在化学反应前后，质量不变，故选项说法错误，不符合题意；
C.由分析可知，该反应参加反应的是一个氮分子和三个氢分子，生成的是两个氨分子，反应前后分子的数目发生了改变，故选项说法正确，符合题意；
D.生成物氨气是氨分子构成，故选项说法错误，不符合题意，故选C。
14．二氧化碳与氢气反应制甲醇（CH3OH）是发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理图如下（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注），下列说法错误的是
A．催化剂能改变反应机理，加快反应速率，提高产量
B．二氧化碳选择性加氢有利于碳中和
C．二氧化碳选择性加氢实现了无机物到有机物的转化
D．总反应为
【答案】A
【详解】A、催化剂能改变反应机理，加快反应速率，但是无法提高产量，故A符合题意；
B、二氧化碳选择性加氢生成甲醇，降低了二氧化碳含量，有利于碳中和，故B不符合题意；
C、二氧化碳和氢是无机物，反应生成的甲醇是有机物，实现了无机物到有机物的转化，故C不符合题意；
D、二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，故化学反应方程式为，故D不符合题意。
故选A。
15．工业上常用Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，其反应原理的微观模型如左图所示，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如右图所示。经测定800℃时产物只有两种氧化物。下列关于该转化过程的说法不正确的是
A．反应过程中，氮、氢、氧原子的个数保持不变 B．温度过高，氮元素的利用率可能下降
C．温度为400℃时，生成物只有N2、NO D．温度为800℃时，反应后分子总数增加
【答案】C
【详解】A、化学反应前后原子的种类个数不变，故选项正确；
B、由图可知，温度过高，氮气产量变低，故氮元素的利用率可能下降，故选项正确；
C、由图2可知，在400℃时，通入的NH3全都与O2反应生成N2、NO、H2O，故C说法错误；
D、温度为800℃，即氨气与氧气在Pt-Rh合金的催化下和800℃条件下反应生成一氧化氮和水，该反应方程式为：，反应前分子9个分子，反应后转化成10个分子，分子总数增加，故说法正确。
故选C。
二、非选择题
16．阅读下面科普短文。
酒是百姓餐桌的一种饮品，通常是用含有淀粉的原料酿制白酒。我国的白酒生产中，传统的固态发酵法的制作过程主要有以下步骤：
原料粉碎→配料(原料混合)→蒸煮糊化→冷却→拌醅→入窖发酵→蒸酒(蒸馏)
粮食酿造的白酒(主要成分是乙醇)中含有醛类物质，而由乙醇(或甲醇)勾兑的假酒不含醛类物质，因此，可以通过对醛类物质的检验来鉴别真、假白酒。下面是真、假白酒的对比实验：
在三支试管中，分别加入5mL真酒，再分别加入不同体积的溶质质量分数为40%的氢氧化钠溶液，加热，观察溶液颜色并记录实验现象；将真酒换为假酒，重复上述实验，实验记录如下表：
酒的种类 40%氢氧化钠溶液的体积
1.0mL 2.0mL 3.0mL
真酒 无色 浅黄色 黄色
假酒 无色 无色 无色
根据所给信息，回答下列问题。
(1)白酒酿造过程中主要发生化学变化的步骤是 。(填序号)
a.原料粉碎 b.配料 c.入窖发酵 d.蒸馏
(2)粮食酿造的白酒属于 。(填“纯净物”或“混合物”)
(3)我国交通法规定禁止酒后驾驶。交通警察使用的一种酒精检测仪中装有重铬酸钾(K2Cr2O7)， 其中铬元素(Cr)的化合价为价 。
(4)鉴别某样品白酒真伪的方法是：取5mL样品白酒于试管中，加入 mL40% 的氢氧化钠溶液，加热，观察溶液的变色情况，若 则样品为真酒。
(5)工业上常采用乙烯水化法制取乙醇，即在加热、加压、催化剂的作用下使乙烯和水反应，反应的微观示意图如下。
①反应前后， 的种类不变。(填“分子”或“原子”)
②该反应的化学方程式是 。
(6)化学推动了人类进步的文明，请再举出一个实例 。
【答案】(1)c；
(2)混合物；
(3)+6；
(4) 2/3；溶液变为浅黄色/溶液变为黄色（但需与上一空保持一致）；
(5)原子；；
(6)利用化学研究新能源。
【详解】（1）a、原料粉碎过程中，只是物质的形状发生改变，并没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
b、配料过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
c、发酵过程中有新物质生成，属于化学变化，符合题意；
d、蒸馏过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意。
故选c。
（2）用粮食酿造的白酒中含有多种物质，属于混合物。
（3）重铬酸钾中，钾元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，设铬元素化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则（+1）×2+2x+（-2）×7=0，解得x=+6。
（4）由表中内容可知，加入2mL或3mL40%的氢氧化钠溶液时，真酒和假酒的现象不同，则可取5mL样品白酒于试管中，加入2mL（或3mL）40% 的氢氧化钠溶液，加热，观察溶液的变色情况，若变为浅黄色（或黄色），则样品为真酒。
（5）①化学反应前后，分子种类改变，原子种类不变。
②由图可知，该反应为C2H2和H2O在加热、加压、催化剂的作用下反应生成C2H5OH，反应的化学方程式为：。
（6）化学能使人类进步，如利用化学研究新能源。
17．阅读下面科普短文。
氨气是地球大气中唯一呈碱性的气体，它无色，有强烈的刺激气味，密度小于空气，极易溶于水，在常温下加压即可使其液化，可用于制造硝酸和氨肥，是一种重要的化学物质。氨气主要来自于人工合成，1909年，德国化学家弗里茨 哈伯成功地利用氮气和氢气合成出氨。工业合成氨的流程如图1所示。为了找到合成氨反应合适的催化剂，人们做了6500多次实验，发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨，当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时)，测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。1913年，第一座合成氨工厂建立，如今全球合成氨年产量超千万吨，其中大约85%的氨用于生产氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
但研究表明，在氨气大量存在的条件下，大气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸盐和硝酸盐的速度会急剧增加，从而促进二次无机颗粒物的生成(如图3所示)。因此，加大对氨气排放的控制，对缓解雾霾具有重要意义。全球氨排放大多与肉乳品业相关，除了畜禽养殖和废弃物处理过程产生大量氨气外，喂养畜禽所需饲料的种植过程中，氮肥的施用也会产生大量氨气。
(1)工业上可用 的方法获得合成氨的原料N2。
(2)从“合成塔”中出来的气体是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)可通过甲烷和H2O在高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为 。
(4)科学家反复研究合成氨反应催化剂的目的是 。
(5)雾霾形成过程中发生的反应属于 类型。
(6)为降低氨气的排放，人类可采取的有效措施有哪些？ (写一条)。
【答案】(1)分离液态空气；
(2)混合物；
(3)CH4+H2OCO+3H2；
(4)提高合成氨反应的反应速率；
(5)化合反应；
(6)合理使用氮肥。
【详解】（1）由于液态氮气的沸点低于液态氧气的沸点，因此工业上可用分离液态空气的方法获得合成氨的原料N2；
（2）从“合成塔”中出来的气体中含有氮气、氢气和氨气，因此出来的气体属于混合物；
（3）可通过甲烷和H2O在高温下反应得到CO和原料气H2，该反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2；
（4）催化剂的作用是改变反应速率，因此研究合成氨反应催化剂的目的是提高合成氨反应的反应速率；
（5）雾霾形成过程中，氨气与大气中的硝酸反应生成硝酸铵，与大气中的硫酸反应生成硫酸铵，上述两个反应均为化合反应，符合“多变一”反应特点；
（6）根据题干可知，氮肥的施用也会产生大量氨气，因此人类可采取的有效措施是合理使用氮肥。
18．阅读下面科普短文。
据央视网报道：2023年7月18日，我国研制出的全球首套一汽解放液氨直喷零碳内燃机实现成功点火。
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、有强烈刺激性气味的气体，对黏膜有刺激作用，其水溶液呈弱碱性。
传统合成氨：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 埃特尔揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨气的反应过程。如图是该反应过程的微观示意图（图中“”表示氮原子，“”表示氢原子，“”表示催化剂）。
电解合成氨：以氮气和水为原料，采用电能驱动节能工艺，原料绿色环保。
依据所给信息，回答下列问题：
(1)写出氨气的物理性质 （写出1点即可）。
(2)根据传统合成氨的微观示意图，化学反应前后种类、数目没有改变的微粒是 。
(3)氨气易于储存的原因是 。
(4)根据电解合成氨示意图，写出发生反应的化学方程式： 。
(5)氨气的合成和运输过程中如果发生氨气泄漏采用的应急保护措施正确的是 。
A．用湿毛巾盖住口鼻，以防止吸入高浓度氨气
B．寻找良好的通风区域，确保有足够的新鲜空气流动
C．在泄漏现场可使用明火照明
【答案】(1)易液化或极易溶于水或无色；
(2)氮原子、氢原子；
(3)易液化；
(4)2N2+6H2O4NH3+3O2；
(5)AB。
【详解】（1）物质的物理性质是物质不需要发生物理变化就能表现出来的性质，包括颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、导电性、导热性、溶解性等。氨气的物理性质有：易液化或极易溶于水或无色。
（2）发生化学变化时，分子分解为原子，原子重新结合为新的分子。根据传统合成氨的微观示意图，化学反应前后种类、数目没有改变的微粒是：氮原子、氢原子。
（3）氨气易于储存的原因是：氨气易液化。
（4）根据电解合成氨示意图，发生该反应的化学方程式为：2N2+6H2O4NH3+3O2。
（5）A. 因为氨气极易溶于水，所以用湿毛巾盖住口鼻，以防止吸入高浓度氨气，此选项正确；
B. 寻找良好的通风区域，确保有足够的新鲜空气流动，此选项正确；
C. 在泄漏现场不可使用明火照明，以防发生爆炸，此选项错误。
故选AB。
19．阅读科普短文，回答相关问题。
新能源汽车的普及和发展备受关注，电池是电动汽车的灵魂，电池的比能量（单位质量的电池输出电能）以及电池可储存时间的长短是判断电池优劣的重要标准。常用电池的比能量：锂电池>镍铬电池>铅蓄电池。含磷酸铁（FePO4）、磷酸亚铁锂（LiFePO4）的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点，是目前广泛应用的一种电池。生产该电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯（单层石墨）做导电剂，可有效提高电池的性能。为此，科研团队就石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻的影响展开研究，研究结果如图所示。
氢能源汽车是通过车内收集的氢气和空气中的氧气为原料的燃料电池产生电力，并以电力推动汽车。氢燃料电池车本质上也是一种电动车，但是车的电力来源于氢氧反应（如图），而不是来自于车内自备的蓄电池。这是氢燃料电池车和电动汽车的最大不同。
(1)传统燃油汽车常用燃料是 。
(2)在电池材料中添加适量的石墨烯能有效提高电池的性能，据此推测石墨烯具有良好的 性能。
(3)手机常使用锂电池而不用铅蓄电池，原因是 。
(4)磷酸铁（FePO4）中磷元素和氧元素的质量比是 。
(5)分析石墨烯含量对LiFePO4粉末电阻影响图中的数据，电池性能最佳的是 （填A、B或C）。
(6)氢能源汽车中常用转系储氢材料储存氢气。锆在元素周期表中的信息如图所示，下列说法正确的是_________。
A．原子序数为40 B．元素符号为zr C．属于金属元素 D．相对原子质量91.22g
(7)气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，从微观角度分析氢气能被压缩的原因 。
(8)分析氢能源汽车电池工作原理图，电池工作时发生反应的化学方程式 。
【答案】(1)汽油（或柴油）；
(2)导电；
(3)轻便、比能量高；
(4)31:64；
(5)B；
(6)AC；
(7)（氢）分子间有间隔；
(8)。
【详解】（1）传统燃油汽车常用燃料是汽油（或柴油）；
（2）在电池材料中添加适量的石墨烯能有效提高电池的性能，说明石墨烯具有良好的导电性能；
（3）根据文中信息可知，判断一种电池的优劣或是否适合某种用途，主要看这种电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)以及电池可储存时间的长短，常用电池的比能量：锂电池>镍镉电池>铅蓄电池，锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。作为手机用电池，轻便应该是第一考量要素；故手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池，是因为锂电池具有轻便、比能量高的突出优点；
（4）磷酸铁（FePO4）中磷元素和氧元素的质量比是31：（16×4）=31：64；
（5）由图可知，B点对应的是电池的电阻最低的值。电阻低，锂电池中锂离子的迁移受阻小，电池性能好，故电池性能最佳的是B点；
（6）A、元素周期表中每个小方格中，左上角的数字表示原子序数，则锆元素的原子序数为40，故A选项说法正确，符合题意；
B、元素周期表中每个小方格中，左上角的字母表示元素符号，则锆元素的元素符号为Zr，故B选项说法错误，不符合题意；
C、锆元素汉字带有“钅”字旁，属于金属元素，故C选项说法正确，符合题意；
D、元素周期表中每个小方格中，汉字下面的数字表示相对原子质量，则锆的相对原子质量为91.22，相对原子质量的单位为“1”，省略不写，故D选项说法错误，不符合题意；
故选AC；
（7）故气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，从微观角度分析氢气能被压缩，是因为（氢）分子间有间隔，受压时，分子间的间隔变小；
（8）电池工作时，氢气和氧气在催化剂的催化作用下反应生成水，该反应的化学方程式为：。
20．杭州亚运会开幕式在世界上首次使用甲醇()作火炬燃料，实现了“零碳”排放。制备甲醇与甲醇燃烧的过程如图所示：
(1)制备甲醇的原料中，二氧化碳从空气中捕集：通过光伏发电分解水，写出反应①的化学方程式 ，该反应说明水是由 组成的。
(2)氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水，该反应的催化剂可使用氧化锌，其化学式为 。甲醇的燃烧反应生成二氧化碳和水的化学方程式 。
(3)甲醇燃烧时产生了二氧化碳，从图示分析，亚运火炬能实现“零碳”排放的理由是 。
(4)已知反应②中为生成甲醇(CH3OH)的反应，微观过程如下图所示：
参加反应的CO2、H2分子个数比 。
【答案】(1) ；氢元素和氧元素/氧元素和氢元素；
(2) ；；
(3)甲醇燃烧生成的二氧化碳，可以再次被利用来生成甲醇，能实现“零碳”排放；
(4)。
【详解】（1）①光伏发电产生的电能可以使水在通电的条件下反应，水在通电条件下反应生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：，故填：；；
②根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，该反应说明水是由氢元素和氧元素组成的；故填：氢元素和氧元素或氧元素和氢元素；
（2）①氧化锌中锌元素显价，氧元素显价，则化学式为：，故填：；
②甲醇燃烧是甲醇与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：，故填：；
（3）由图可知，甲醇燃烧生成的二氧化碳，可以再次被利用来生成甲醇，亚运火炬能实现“零碳”排放，故填：甲醇燃烧生成的二氧化碳，可以再次被利用来生成甲醇，能实现“零碳”排放；
（4）由图示可知，二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：，则参加反应的、子个数比，故填：；
21．中国政府承诺：力争的排放在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。新能源的开发，的“捕集”与利用成为当前研究的热点。下图是一种利用NaOH溶液“捕集”的主要技术流程。
(1)的性质：以化合价为纵坐标，物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图，如上图为碳的价类图，请根据图中信息填空：
①二氧化碳中碳元素的化合价对应的是图中的 （填字母）。写出A与反应生成C的化学方程式 。
(2)“捕集”
①请写出“捕集室”中发生反应的化学方程式是 ，该反应一般用于 （填“检验”或“吸收”）。
②整个流程中，可以循环利用的物质是 （填化学式）。
(3)的利用
①在高温高压下，和可以合成尿素［］，同时生成水。尿素［］中氧元素和氢元素的质量比是 。
②超临界是指温度与压强达到一定时，形成气态与液态交融在一起的流体。研究发现超临界流体和水相似，溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界流体的说法正确的是 （填字母）。
A．它是混合物 B．它的化学性质与普通二氧化碳相同
C．它的分子不再运动 D．它可代替许多有毒、有害、易燃的溶剂
③科学家开发出了镍钴双金属基催化剂，用其来催化和制取合成气，反应过程如图，有关说法正确的是 。
A．Ni基双金属催化剂在反应前后质量和化学性质都没有改变
B．该反应的最终生成物是氢气和一氧化碳
C．反应前后各元素的化合价均未改变
D．催化剂表面如积碳过多，催化效能会降低
【答案】(1) B；CO2+C2CO；
(2) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；吸收；NaOH、CaO；
(3) 4:1；BD；ABD。
【详解】（1）二氧化碳属于氧化物，其中碳元素的化合价为+4，则对应的是图中的B，A是碳单质，C表示一氧化碳，所以A与反应生成C的化学方程式为：CO2+C2CO。
（2）①根据流程图可知，“捕集室”中发生反应的化学方程式是：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，因为氢氧化钠易溶于水，所以该反应一般用于吸收CO2，检验CO2用澄清石灰水。
②根据流程图可知，整个流程中，氢氧化钠和氧化钙既是反应物，也是生成物，所以可以循环利用的物质是氢氧化钠和氧化钙。故填：NaOH、CaO
（3）①尿素［］中氧元素和氢元素的质量比是：16：（1×4）=4:1。
②A．超临界CO2是由同种物质组成的，属于纯净物，此选项错误；
B．超临界CO2是一种与二氧化碳化学组成相同的物质，同种分子的化学性质相同，所以超临界CO2的化学性质与普通二氧化碳相同，此选项正确；
C．分子始终在不断地运动，此选项错误；
D．超临界CO2溶解能力强，被誉为“绿色环保溶剂”，可代替许多有毒、有害、易燃的溶剂，此选项正确。
故选BD。
③A．催化剂只是改变了其他物质的化学反应速率，其本身的质量和化学性质在化学反应前后不变，Ni基双金属催化剂在反应前后质量和化学性质都没有改变，此选项正确；
B．据图可知，该反应的最终生成物是氢气和一氧化碳，此选项正确；
C．反应前后碳元素和氢元素的化合价均发生改变，此选项错误；
D．催化剂表面如积碳过多，影响和与催化剂的接触面积，催化效能会降低，此选项正确。
故选ABD。
22．电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和。该新方法的示意图如图所示。
(1)电解水属于 反应（填基本反应类型）。
(2)在加热条件下，反应器1的化学反应方程式为 。
(3)请在图中将反应器2中的反应微观示意图补充完整（符合质量守恒定律）。
【答案】(1)分解；
(2)；
(3)。
【详解】（1）电解水生成氢气和氧气，该反应符合一变多的特点，属于分解反应；
（2）在加热条件下，反应器1中CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O，反应的化学方程式为：；
（3）根据题目信息反应器2中是在一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇（CH3OH），化学方程式为：，故图中缺少CO和2H2，如图：
23．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，也是化学对社会发展与进步做出的巨大贡献。合成氨的流程图为：
(1)制取氢气反应：，反应前后化合价变化的元素是 （填元素符号）。
(2)写出反应生成的化学方程式 。
(3)流程图中可以循环使用的物质是 。（填化学式）
(4)将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。如：控制温度在时，可将空气中与分离。根据表中物质沸点判断，要将产物与、分离开来，最适宜的温度应该控制在 。
物质
沸点
(5)在一定条件下， A、B能发生化学反应生成C和D，其微观示意图如下
若D为空气中体积分数最大的气体，则反应中C和D的化学计量数之比为 。
【答案】(1)C、H；
(2)；
(3)N2、H2；
(4) 33.35℃；
(5)3:1。
【详解】（1）反应前碳的化合价为0，氢的化合价为+1，氧元素化合价为-2，反应后碳的化合价为+4，氧的化合价为-2，氢的化合价为0，故反应前后化合价变化的元素是碳、氢；
（2）氮气和氢气在高温高压催化剂的作用下生成氨气，化学方程式为：N2+3H22NH3；
（3）由流程图可知，氮气和氢气既是反应物也是生成物，所以可以循环使用；
（4）控制温度在 195.8℃（5）若D为空气中体积分数最大的气体，则D为氮气，由微观示意图可知，该反应是氧气和氨气一定条件下生成水和氮气，化学方程式为：，故反应中C和D的化学计量数之比为3:1。
24．兴趣小组以“土壤酸碱性形成原因以及对植物生长的影响”为主题开展了项目式研究。
【任务一】测定土壤的酸碱度及对作物的影响
取我市3份不同地方土样，干燥后分别与自来水按2∶5的质量比混合，操作如下图所示。测得三个土样的pH分别为5.1、5.2、5.3。
(1)请指出该实验中不够严密的操作 （写一点）。
(2)模拟不同酸碱度土壤对植物生长的影响：项目小组分别在5个烧杯中倒入不同pH溶液50mL，保持其他条件一致，放入8粒大小一样的绿豆，观察记录，数据如图。由图可知，土壤pH= 时，绿豆生长状况最好。
【任务二】酸性土壤形成的原因及改良
(3)长期施用一些化肥会造成土壤酸化，以为例：，则R的化学式是 。
(4)用适量的石灰石粉末（）改良上述土壤的原理如下图
说明石灰石中的把土壤颗粒上吸附的 （填离子符号）交换下来。
【答案】(1)使用自来水配制；
(2)8；
(3)；
(4)。
【详解】（1）该实验中使用自来水配制，自来水中除了水，还含有其它杂质，可能对检验结果产生影响，应选择蒸馏水，故该实验中不够严密的操作为使用自来水配制；
（2）由图可知，在相同条件下，pH=8时，绿豆芽的长度最长，说明土壤pH=8时，绿豆生长状况最好；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含N、H、S、O的个数分别是2、8、1、12，生成物中含N、H、S、O的个数分别是2、4、1、10，故生成物中还应含4个H、2个O，故R的化学式为：H2O；
（4）由图可知，钙离子把土壤颗粒上吸附的Al3+交换下来，其它离子不变。
25．某校化学兴趣小组在老师指导下，对过氧化氢溶液分解制取氧气进行再探究。
【初步探究】
(1)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式： 。
【继续探究】小组同学通过查阅资料得知，氯化铜溶液也可作为过氧化氢溶液分解的催化剂，已知氯化铜溶液中含有、、，到底哪种微粒对过氧化氢溶液的分解起催化作用呢？
【作出猜想】
猜想一：可能是；
猜想二：可能是；
猜想三：可能是。
【分析交流】
(2)猜想一肯定是错误的，因为 。
【实验探究】
(3)为了进一步验证猜想，小组同学设计了如表实验，
实验操作 实验现象
其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化
其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入溶液 无明显变化
其他条件不变，向过氧化氢溶液中加入 (填化学式)溶液 立即产生大量气泡
【结论反思】
(4)猜想 成立。
【拓展应用】
(5)与课本中二氧化锰相比，从循环利用的角度分析， (填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。
【深入探究】小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知，时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢的分解率如表所示。
实验编号 离子 加入量(mg/L) 分解率%
① 无 2
② 1.0 2
③ 1.0 15
④ 0.1 86
⑤ 0.1 96
【交流反思】
(6)实验①的目的是 ，通过以上探究可得出的结论有 (写一点即可)。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑；
(2)过氧化氢溶液中存在水分子；
(3)CuSO4或CuCl2；
(4)二；
(5)二氧化锰；
(6)空白实验，与其他实验做对比；铝离子不能加快过氧化氢的分解速率。
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，其化学方程式是2H2O22H2O+O2↑；
（2）过氧化氢溶液由过氧化氢和水组成，本身含有水分子，所以水分子不能作为催化剂使用；故填：过氧化氢溶液中含有水分子；
（3）根据猜想，需要验证氯离子和铜离子的影响，前两步实验，验证钠离子、氯离子和硫酸根都不能影响反应，所以此时需要验证铜离子的影响，因此可以加入氯化铜溶液，或者硫酸铜溶液，都可以验证铜离子的影响；故填：CuSO4或CuCl2；
（4）根据实验现象可知，加入铜离子的溶液，过氧化氢溶液产生大量气泡，所以猜想二正确；
（5）二氧化锰为难溶性固体，可以容易与过氧化氢溶液分离，而含铜离子的盐溶液，则无法与过氧化氢溶液分离，不能做到很好的重复利用；
（6）实验①是什么都没添加的空白实验，与后面的实验形成对比，找到影响因素，则填：空白实验，与其他实验做对比；在①和②的对比实验中，可以看出铝离子加入后，分解率未发生变化，因此证明铝离子不能加快过氧化氢的分解速率；（合理即可）。
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