专题12 微观模型图
题型一 微观粒子和粒子结构
题型二 物质分类的判断
题型三 化学式的书写
题型四 化学方程式书写及基本反应类型
题型五 催化剂作用下的化学反应
题型六 从微观角度解释质量守恒定律
题型七 化学反应中微粒个数比及物质质量比
题型八 溶液中的反应实质
题型一 微观粒子和粒子的结构
【真题1】（2023·江苏扬州）构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是
A． 氧气 B． 水
C． 氯化钠 D． 金刚石
【答案】C
【详解】A、氧气由氧分子构成，故A不符合题意；
B、水由水分子构成，故B不符合题意；
C、氯化钠由钠离子和氯离子构成，故C符合题意；
D、金刚石由碳原子构成，故D不符合题意。
故选C。
【真题2】（2023·江苏苏州）氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。氚属于 元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子的是 （填序号）。
【答案】氢（H） A
【详解】氚原子中有一个质子，所以氚属于氢元素的一种原子。因为原子中质子数=核外电子数，则下列示意图能表示氚原子的是A。
【真题3】（2021·江苏扬州）我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹，在海底低温和高压作用下形成的结晶物质。
可燃冰样品常存放于液氮储存罐中，其原因是 。
可燃冰有多种结构，某H型可燃冰的化学式为CH4·9H2O，分析其结构发现：平均34个H2O分子构成6个笼，每个笼只容纳一个CH4或H2O分子，这6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是 （填最小整数比）。
【答案】防止甲烷泄露； 2:1
【详解】由题干可知，可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹，在液氮的作用下水分子能够牢牢包裹甲烷分子，因此可燃冰样品常存放于液氮储存罐中，其原因是防止甲烷泄露；平均34个H2O分子构成6个笼，每个笼只容纳一个CH4或H2O分子，设6个笼内容纳的CH4的个数为x，则H2O分子的个数为6-x；H型可燃冰的化学式为CH4 9H2O，所以x：（34+6- x）=1：9，解得 x=4，6-x=2，所以CH4与H2O分子个数比是2：1。
关注图例，明确图型中的小球表示什么粒子。也可根据原子或离子内质子、中子、电子的数量关系进行判断。
【变式1-1】（2024·江苏·模拟预测）如图为某原子结构模型示意图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法正确的是
A．决定该原子种类的粒子是b
B．所有原子的原子核均由a、b、c三种粒子构成
C．原子中a与c的数目一定相同
D．原子的质量主要集中在a和c上
【答案】D
【分析】根据模型图可知，a为质子，b为电子，c为中子；
【详解】A、质子数决定元素的种类，决定该原子种类的粒子是a，故A错误；
B、氢原子内只含有质子和电子，没有中子，即只含有a质子、c中子两种粒子，故B错误；
C、质子数和中子数不一定相等，原子中a与c的数目不一定相同，故C错误；
D、原子的质量主要集中在原子核上，原子核是由质子和中子构成，故集中在a和c上，故D正确。
故选D。
【变式1-2】（2024·江苏苏州·一模）随着碳中和、能源转型逐渐成为全球共识，氢能产业正在成为世界各主要经济体竞相发展的新兴产业。
(1)如图甲中A、B两种原子和乙中的 (填字母)原子均属于氢元素。
(2)2023年3月，我国首次实现“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
贮氢：合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2。
①熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是 。
②氢化物MgH2与水反应生成氢氧化镁沉淀，并释放出氢气，发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)C
(2) 防止金属被氧化
【详解】（1）元素的种类由质子数决定，氢元素的质子数为1，因此根据图示可知，图甲中A、B两种原子和图乙中的C原子，质子数均为1，均属于氢元素；故填：C；
（2）①氩气的化学性质稳定，熔炼制备合金时，通入氩气可以起到保护作用，防止金属被氧化；故填：防止金属被氧化；
②氢化物与水反应生成氢氧化镁沉淀，并释放出，其化学反应方程式为：；故填：；
题型二 物质分类的判断
【真题4】（2021·江苏淮安）我国向世界承诺：到2060年实现“碳中和”。“碳中和”的含义是产生的CO2和消耗的CO2相当，达到相对“零排放”。
(1)实现“碳中和”有利于缓解的环境问题是 。
(2)我国科学家使用纳米纤维作催化剂实现了CO2的转化.反应原理如图所示：
①上述物质中属于有机物的是 （填序号）。
②反应前后未发生改变的微粒有 （填微粒符号）。
(3)下列做法不利于实现“碳中和”的是 。
A．大量燃烧化石燃料
B．植树造林，增大绿化面积
C．利用化学技术捕捉CO2并转化
D．开发、利用清洁能源，如太阳能等
【答案】(1)温室效应
(2) 丙 C、H、O
(3)A
【详解】（1）实现“碳中和”可大量减少二氧化碳的排放，有利于缓解温室效应；
（2）该反应可表示为：，CH3OH 为有机物；
化学变化中不发生改变的微粒是原子，所以该反应前后未发生改变的是碳原子、氧原子、氢原子，即C、H、O；
（3）A、大量燃烧化石燃料将产生大量的二氧化碳气体，不利于实现“碳中和”，选项错误；
B、植树造林，增大绿化面积，可增大对二氧化碳气体的吸收，有利于实现“碳中和”，选项正确；
C、利用化学技术捕捉二氧化碳并转化，可增大对二氧化碳气体的吸收，有利于实现“碳中和”，选项正确；
D、开发、利用清洁能源，可有效减少二氧化碳的产生，有利于实现“碳中和”，选项正确；故选：A。
【真题5】（2021·江苏镇江）物质甲、乙均可灭杀新型冠状病毒（2019﹣nCoV），灭杀过程中有如图转化。
下列说法正确的是
A．转化①是化合反应
B．乙的溶液应避光保存
C．转化过程中共有三种氧化物
D．甲、乙、丙中氯元素的质量分数依次降低
【答案】B
【详解】A、转化①的方程式是：2ClO2+H2O＝HClO+HCl+2O2↑，生成物不是一种，不是化合反应，故选项错误；
B、HClO见光易分解生成了HCl和O2，应避光保存，故选项正确；
C、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物，由物质的组成可知，转化过程中共有ClO2、H2O两种氧化物，故选项错误；
D、由化学式的意义可知，甲为ClO2、乙为HClO、丙为HCl，氯元素的质量分数依次升高，故选项错误。
故选：B。
由不同种分子构成的物质是混合物；由同种分子构成的物质是纯净物，在纯净物中，由同种原子构成的分子是单质，由不同种原子构成的分子是化合物，若化合物的分子由两种原子构成，且其中一种为氧元素，则该化合物为氧化物。
【变式2-1】（2023·江苏宿迁）乙醇作为一种清洁能源，已成为各国可再生能源的发展重点之一。下图为乙醇充分燃烧的微观示意图，下列有关该区应的说法正确的是
A．反应生成丙和丁的分子个数比是2：3
B．反应前后原子种类发生改变
C．反应前后各元素的化合价均没有变化
D．该反应中共涉及到三种氧化物
【答案】A
【详解】A、根据反应的微观图示可知该反应的化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O，则生成物丙（CO2）与丁（H2O）的分子个数比为2:3，故选项说法正确；
B、根据反应的图示分析可知反应前后原子的种类不发生改变，都为C、H、O，故选项说法错误；
C、该反应中C化合价由-2价变为+4价，H化合价没有发生变化，O化合价由0价变为-2价，故选项说法错误；
D、氧化物是指由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物；则CO2、H2O属于氧化物，共涉及到2种氧化物，故选项说法错误。
故选A。
【变式2-2】（2023·江苏连云港·一模）一定条件下，制取丙醇(C3H8O)的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．一个丙醇分子是由3个碳元素、8个氢元素和1个氧元素组成的
B．C3H8O中碳元素与氢元素的质量比是9：2
C．反应中共涉及3种氧化物
D．丙醇是混合物
【答案】B
【详解】A、由化学式可知，一个丙醇分子是由3个碳原子、8个氢原子和1个氧原子构成的，元素是宏观概念，分子是微观概念，不能混为一谈，不符合题意；
B、丙醇中碳元素与氢元素的质量比为：（12×3）：8=9:2，符合题意；
C、反应涉及的物质为丙醇、氧气，二氧化碳和水，丙醇是由C、H、O三种元素组成的纯净物，不属于氧化物，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故涉及2种氧化物，不符合题意；
D、丙醇由同种物质组成，属于纯净物，不符合题意。
故选B。
题型三 化学式的书写
【真题6】（2022·江苏苏州）中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：
阶段I反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式： 。
【答案】CH4O/CH3OH
【详解】如图根据质量守恒定律可知反应前后原子的种类和个数不变，反应前有6个氢原子、1个碳原子和2个氧原子，反应后有2个氢原子和1个氧原子，故甲烷分子中含有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子，故其化学式为：或；
【真题7】（2022·江苏徐州）一种常见铵盐的微观模型示意图为，则它表示的物质是 （填化学式）。
【答案】
【详解】铵盐是铵根离子与酸根离子构成的化合物，由结构示意图可知它表示的物质是；
首先明确每个球代表的原子种类及对应的原子个数，再据此写出化学式。
【变式3-1（2021·江苏南通）一定条件下，向容器中充入一定量的N2和H2，充分反应生成NH3。反应前后物质的变化如图，图中X代表的分子为 （填化学式）。
【答案】N2
【详解】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的个数分别是4、10，生成物中含N、H的个数分别是2、10，故生成物中还应含2个N，故X代表的分子为N2；
【变式3-2】（2021·江苏南通·二模）在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
（1）氯化铁、水、铜、C60四种物质中，由分子构成的物质是 （填化学式）。
（2）图甲中X的值是 ，该原子在反应中易 （“得到”或“失去”）电子，形成离子。
（3）图乙所示的化学方程式为 ，在该反应中表现出还原性的物质为 （填化学式）。
【答案】 H2O、C60 17 得到 CO
【详解】（1）FeCl3是由铁离子和氯离子构成，H2O是由水分子构成，Cu是由铜原子构成，C60是由C60分子构成。故填：H2O、C60。
（2）由图可知Y=2、Z=8，最外层电子数为7，所以x=17，故填：17。最外层电子数为7，易得电子，故填：得到。
（3有图可知方程式为，故填：。
CO中的碳元素化合价为+2价，生成的CO2中的碳元素价合价为+4价，所以反应中表现出还原性的物质为CO，故填：CO。
题型四 化学方程式书写及基本反应类型
【真题8】（2022·江苏连云港）利用CH4和H2O进行催化重整制氢气，反应前后分子变化的微观示意图如图所示。其中“乙→丙”发生反应的化学方程式为 。
【答案】
【详解】由图可知，“乙→丙”发生反应中一氧化碳和水参与了反应，生成物为二氧化碳和氢气，故该反应为一氧化碳和水在高温和催化剂的作用下转化为二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：。
【真题9】（2022·江苏淮安）氨气被广泛认为是未来理想的零碳燃料，其燃烧的微观示意图如图所示。
①参加反应的甲、乙分子个数比是 。
②该反应属于 （填基本反应类型）反应。
【答案】4:3 置换反应
【详解】从微观示意图可知，发生的反应为。所以参加反应的甲、乙分子个数比是4:3；该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，是置换反应。
【真题10】（2022·江苏扬州）从微观角度可以认识化学变化的实质。下图所示化学反应的类型为
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】B
【详解】由图可知，该反应的反应物为 ，生成物为和，符合“一变多”的特点，属于分解反应。
写出反应物和生成物的化学式：根据小球代表的原子已知，则根据图注写出反应前后各物质的化学式；若小球代表的原子未知，可对不同原子进行命名，然后写出反应前后各物质的化学式。观察反应前后是否有相同的物质（即由相同小球组成，且结构也相同的物质），如果有，消除相同的物质。再配平，标注条件及状态。根据化学方程式判断反应类型、参加反应的物质分子个数之比。
【变式4-1】（2023·江苏镇江）如图表示甲转化为丙的微观过程。下列有关说法不正确的是
A．转化②为化合反应
B．转化①中甲与O2的分子个数比为3：2
C．丙的稀溶液可用于除铁锈
D．整个转化过程中硫元素的化合价升高
【答案】B
【详解】A、由微观示意图可知，转化②的化学方程式为 SO2+H2O2=H2SO4，该反应由两种物质生成另一种物质，属于化合反应，故A正确；
B、转化①的化学方程式为2H2S+3O2=2H2O+2SO2，甲与氧气的分子个数比为2：3，故B错误；
C、丙是H2SO4，硫酸能与铁锈的主要成分Fe2O3发生反应，可用于除铁锈，故C正确；
D、H2S中硫元素的化合价为﹣2，SO2中硫元素的化合价为+4，H2SO4中硫元素的化合价为+6，整个转化过程中硫元素的化合价升高，故D正确；
故选B。
【变式4-2】（2023·江苏·二模）中国科学院科研团队研究成果表明：在常温、常压和可见光条件下，基于LDH（一种固体催化剂）可合成氨气（NH3），反应过程的微观示意图如图所示：
(1)该反应中，反应前后的物质都是由 构成（填“分子”或“原子”）。
(2)该反应的化学方程式为 ，属于 反应 （填基本反应类型）。
【答案】(1)分子
(2) 2N2+6H2O4NH3+3O2 置换
【详解】（1）由反应过程的微观示意图可知，反应为氮气和水，生成物为氨气和氧气，反应前后的物质都是由分子构成；
（2）由反应过程的微观示意图可知，反应为氮气和水，反应条件为LDH光照，生成物为氨气和氧气，该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2；反应符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，则属于置换反应。
题型五 催化剂作用下的化学反应
【真题11】（2023·江苏苏州）与在催化剂作用下可得到合成气（CO和），反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图-1所示。
（1）消碳反应的产物“”是 。
（2）为减少催化剂表面的积碳，可在原料气中加入适量 气体。
（3）其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图-2所示。温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是 。
【答案】CO /二氧化碳 温度升高，消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳
【详解】（1）由图可知， 为碳原子、为氧原子，则 为CO。
（2）由于碳能与二氧化碳反应生成一氧化碳从而完成消碳反应，则可在原料中加入适量二氧化碳，从而减少积碳。
（3）温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是温度升高，消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳。
【真题12】（2021·江苏连云港）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．表示氢气分子 B．过程中有“NH”“NH2”原子团生成
C．参加反应的H2与生成的NH3个数比为2：3 D．反应结束后催化剂的质量增加
【答案】B
【详解】A、氮气和氢气生成氨气，由微观示意图图可知 表示氮气，错误；
B、由微观示意图可知，过程中有“”、“”生成即有“NH”、 “NH2”原子团生成，正确；
C、由微观示意图可知，参加反应的H2与生成的NH3个数比为3：2，C错误；
D、根据催化剂概念可知，催化剂反应前后质量不变，D错误。
故选：B。
【真题13】（2022·江苏南通）在催化剂作用下，过氧化氢可将甲烷转化为含氧有机物，其微观过程如图所示：
下列说法正确的是
A．过程1中发生的反应为
B．过程2反应前后分子的数目保持不变
C．过程2生成的有机物分子中碳、氧原子的个数比为1：2
D．反应结束后催化剂的质量增大
【答案】A
【解析】由反应的微观示意图可知，过程1是甲烷和过氧化氢在催化剂的条件下生成了甲醇和水，反应的化学方程式是：；过程2是甲醇和过氧化氢在催化剂的条件下生成了甲醛和水，反应的化学方程式是：；
A、根据以上分析，过程1中发生的反应为，故A正确；
B、由化学方程式可知，过程2反应前后分子的数目发生改变，故B错误；
C、过程2生成的有机物分子是甲醛分子，分子中碳、氧原子的个数比为1：1，故C错误；
D、反应结束后催化剂的质量应不变，故D错误；
故选：A。
需要明确模型图中的反应物和生成物，反应物的分子在催化剂表面分成原子，在重新组合成新分子后离开催化剂。
【变式5-1】（2021·江苏扬州）氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成H2O2，其微观示意图如下：
“解离”时，结构被破坏的分子是 （填化学式）。
【答案】H2
【详解】由图可知，“解离”时，结构被破坏的分子是氢分子H2。
【变式5-2】（2022·江苏常州）在催化剂作用下，N2和H2比反应生成NH3的微观过程示意如下：
下列说法正确的是
A．过程中原子种类不断发生变化 B．过程中H原子数不断减少
C．反应前后分子数未改变 D．NH3不具有N2和H2的化学性质
【答案】D
【详解】A、由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类不变，故A不正确；
B、化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子，则过程中H原子数不变，故B不正确；
C、由微观过程示意可知，反应前有1个氮气分子，3个氢气分子，反应后是2个氨气分子，则反应前后分子数发生改变，故C不正确；
D、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质最小的粒子，氨气是由氨气分子构成的，则NH3不具有N2和H2的化学性质，故D正确。
故选D。
题型六 从微观角度解释质量守恒定律
【真题14】（2023·江苏泰州）氯气和氨气发生反应的微观示意图如下，下列说法正确的是
A．该反应属于基本反应类型中的置换反应
B．反应前后分子、原子的数目均没有改变
C．丙物质的水溶液能使无色酚酞试液变红
D．参加反应的甲、乙分子个数之比为1∶1
【答案】A
【分析】
由微观示意图可以知道，该反应为，可以进行分析
【详解】
A.从化学方程式可以看出，该反应为单质和化合物反应，生成了另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故A正确；
B.根据质量守恒定律可以知道，反应前后原子的数目不变，但是根据化学方程式可以知道，反应前分子总数为5，反应后分子总数为7，所以分子的数目改变，故B错误；
C.丙是HCl，为盐酸，呈酸性，不能使无色酚酞溶液变色，故C错误；
D.根据化学方程式可以知道，参加反应的甲、乙分子个数之比为3：2，故D错误；
故选A。
【真题15】（2023·江苏常州）工业上制取芯片基材高纯硅（Si）的某一步反应微观示意图如图（相同小球表示同种原子）。下列说法正确的是
A．甲与乙质量之比为1：85
B．物质丁是由原子构成的
C．化学反应中分子可以再分
D．反应前后原子数量改变
【答案】C
【分析】从微观示意图可知，该反应的化学方程式为。
【详解】A、甲与乙质量之比为（28+35.5×4）：（1×2×2）=85:1，错误。
B、物质丁HCl是由分子构成的，错误；
C、化学反应的微观实质是分子拆分成原子，原子构成新的分子，化学反应中分子可以再分，正确；
D、化学反应的微观实质是分子拆分成原子，原子构成新的分子，所以反应前后原子的种类和数目不变，错误；
故选C。
从微观图中获取的信息：化学反应前后原子的种类、数目不变。分子的种类一定改变，分子的数目可能改变。在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分。
【变式6-1】（2021·江苏无锡）如图是甲和乙在一定条件下反应前后分子种类变化的微观示意图。下列叙述正确的是
A．甲与丙均属于氧化物
B．反应生成的丙与丁的分子个数比为1：1
C．反应后原子的数目增加
D．该反应能使有害气体转化为无害物质
【答案】D
【分析】根据甲和乙在一定条件下反应前后分子种类变化的微观示意图写出方程式，根据物质的组成、方程式的意义、物质的性质和变化等分析判断有关的说法。
【详解】由图可知，该反应的方程式是：2NO+2CON2+2CO2；
A、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物，甲为一氧化碳，属于氧化物，丙为氮气，属于单质，选项A错误；
B、由方程式的意义可知，反应生成的丙与丁的分子个数比为1：2，选项B错误；
C、化学反应前后原子的数目不变，选项C错误；
D、该反应的反应物均为有害气体，生成物均为无害气体，所以该反应能使有害气体转化为无害物质，选项D正确。
故选：D
【变式6-2】（2021·江苏扬州）某反应前后分子变化的微观示意图如下、下列说法正确的是
A．反应有单质生成 B．反应前后原子种类、数目不变
C．反应物和生成物共有8种物质 D．该反应为置换反应
【答案】B
【详解】A、新生成的产物中没有新生成的单质，两个白球是为完全反应的反应物，不是产物，不符合题意；
B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变、原子的种类不变、原子的数目不变，符合题意；
C、反应物有两种，产物有两种，共4种，不符合题意；
D、该反应产物中没有新的单质生成，不符合置换反应的定义，不符合题意。
故选B。
题型七 化学反应中微粒个数比及物质质量比
【真题16】（2021·江苏常州）已知甲烷与氯气(Cl2)在光照条件下能发生反应，其中某一步反应的微观示意图如下，相同小球表示同种原子，原子间的短线表示原子的结合。下列从图示获得的信息正确的是
A．反应生成CH3Cl和HCl B．化学反应中分子不可分
C．生成物的质量之比为1:1 D．反应前后分子种类不变
【答案】A
【分析】根据该反应是甲烷与氯气反应的示意图，分析可知该反应的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
【详解】A、反应生成CH3Cl和HCl，正确。
B、化学反应中分子一定改变，一定会拆分成原子，错误。
C、生成物的质量之比为50.5：36.5，错误。
D、化学反应前后分子种类一定发生改变，错误。
故选A。
【真题17】（2022·江苏镇江）某冶炼厂处理尾气时有下列转化。
下列说法不正确的是
A．转化①是化合反应
B．转化过程中N的化合价有三种
C．整个转化中，甲与丙的分子个数之比为2：3
D．该处理能减少硝酸型酸雨的形成
【答案】B
【分析】由图可知，转化①为一氧化氮和氧气在一定条件下反应生成二氧化氮，该反应的化学方程式为：；
转化②为二氧化氮和N2H4在一定条件下反应生成氮气和水，该反应的化学方程式为：。
【详解】A、转化①符合“多变一”的特点，是化合反应，不符合题意；
B、NO中氮元素显+2价，NO2中氮元素显+4价，氮气中氮元素化合价为0，N2H4中氢元素显+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，氮元素显-2价，故转化过程中N的化合价有四种，符合题意；
C、由化学方程式可知，整个转化中，甲与丙的分子个数之比为2:3，不符合题意；
D、该转化过程能将一氧化氮和二氧化氮转化为氮气，可以减少硝酸型酸雨的形成，不符合题意。
故选B。
根据微观反应示意图写出反应的化学方程式。参加反应的微粒个数比等于方程式中的化学计量数之比（注意：不能直接看题中的微粒个数比）；根据化学方程式计算各物质的质量比。
【变式7-1】（2022·江苏盐城）煤的气化是煤综合利用的重要方法之一，其主要反应的微观示意图如下。据图不能得到的结论是
A．物质组成：甲由两种元素组成
B．物质性质：乙具有还原性
C．物质变化：生成的丙与丁的质量比为1:28
D．物质应用：丁可用于冶炼金属
【答案】C
【分析】
通过微观示意图得知，该反应即水和碳单质在高温下反应生成氢气和一氧化碳，化学方程式为。
【详解】A、甲物质即水，其由H、O两种元素构成，不符合题意；
B、乙物质即碳单质，反应时碳变为一氧化碳，得到氧，故其具有还原性，不符合题意；
C、根据方程式得，生成的丙与丁的质量比为，符合题意；
D、丁物质即一氧化碳，可用于还原氧化铁、氧化铜等，不符合题意；
故选C。
【变式7-2】（2022·江苏泰州）抗击新冠肺炎疫情需用多种消毒剂。氯气用于生产含氯消毒剂，氯气与水反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A．该反应前后元素化合价均没有变化 B．反应物和生成物中共有两种氧化物
C．参加反应的甲、乙质量比为71：18 D．丙物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
【答案】C
【分析】根据微观示意图，反应的方程式是：。
【详解】A、根据氯气与水反应的微观示意图，甲是单质氯气，反应后产生了氯化氢和HClO，氯元素由游离态变成了化合态，则一定有化合价的改变；错误；
B、氧化物是由两种元素组成的，且一种元素是氧元素的化合物；该反应中只有水一种氧化物；错误；
C、根据方程式，参加反应的甲（氯气）、乙（水）质量比为=（35.5×2）：（1×2+16）=71：18，正确；
D、根据反应的微观示意图，丙是盐酸，盐酸能使紫色石蕊试纸变红；错误；
故选C。
题型八 溶液中的反应实质
【真题18】（2022·江苏苏州）氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是
A．盐酸中存在的微粒有水分子和氯化氢分子
B．该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子
C．Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗
D．恰好完全反应时，溶液呈中性
【答案】A
【详解】A、如图可知，盐酸中的微观粒子是氢离子和氯离子和水分子，选项错误；
B、如图可知，该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，而钠离子和氯离子未发生变化，选项正确；
C、如图可知，钠离子和氯离子未发生变化，选项正确；
D、溶液中含有氢离子显酸性，含有氢氧根离子显碱性，而恰好完全反应时，只含有钠离子、氯离子和水分子，故溶液显中性，选项正确；
答案为：A。
【真题19】（2023·江苏连云港）在三颈烧瓶中用排空气法收集气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、溶液的注射器和压强传感器密封连接(如图1)。检验气密性后，在时快速注入一种溶液，时快速注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如图2.下列说法中正确的是
A．时注入的溶液是盐酸
B．前压强减小对应的反应示意图如图3所示
C．期间压强不变且大于0可证明收集的气体不纯
D．后压强增大的原因是溶液与盐酸发生中和反应
【答案】C
【详解】A、t0 时快速注入一种溶液后，压强减小，所以注入的溶液应该是氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化碳，导致压强减小，故A错误；
B、由A分析可知，t1前压强减小对应的反应是是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，图3中的生成物中还缺少水分子，故B错误；
C、t1~t2 期间压强不变且大于0，说明还存在其他不与氢氧化钠反应的气体，则可证明收集的CO2气体不纯，故C正确；
D、由B分析可知，t2时溶液的溶质为碳酸钠，t2后压强增大的原因是碳酸钠溶液与盐酸发生反应生成二氧化碳气体，故D错误。
故选C。
明确反应前后相同的粒子，可同时在反应前和反应后划去相同数目的同种粒子，再确定反应的实质。
【变式8-1】 （2023·江苏南京·三模）在一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加2~3滴无色酚酞溶液，再逐滴加入一定浓度的盐酸，插入温度计并用玻璃棒搅拌，观察到溶液褪色且温度升高。
(1)能推断出氢氧化钠溶液与盐酸能发生反应的现象是 ，依据是 （选填“反应物减少”或“生成物增加”）。
(2)中和反应的微观实质是 写出该反应的方程式 。
(3)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请按时间先后排序 （填序号）。
【答案】(1) 溶液颜色由红色刚好变为无色 反应物减少
(2) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(3)acbd
【详解】（1）酚酞遇碱性燃烧呈红色，遇酸性、中性溶液呈无色，呈碱性的氢氧化钠与呈酸性的盐酸反应生成呈中性的氯化钠溶液，能推断出氢氧化钠溶液与盐酸能发生反应的现象是溶液颜色由红色刚好变为无色，依据是氢氧化钠被消耗，反应物减少；
（2）从微观角度看，中和反应的实质是：H+与OH-结合生成水分子；
氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：；
（3）表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，按时间先后排序是a（氢氧化钠溶液）、c（稀盐酸和氢氧化钠反应生成1个水分子）、b（稀盐酸和氢氧化钠反应生成2个水分子）、d（稀盐酸过量），故先后顺序为：a、c、b、d；
1．（2021·江苏宿迁）科学家发现，利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛，其反应微观示意图如下。下列说法正确的是
A．该反应中两种生成物的分子个数比为1：1
B．该反应属于置换反应
C．该反应前后元素的化合价都没有发生变化
D．甲醛中碳、氢、氧三种元素质量比为1：2：1
【答案】A
【详解】A、根据反应示意图可知，反应的化学方程式为：，两种生成物的分子个数比为1:1，此选项正确；
B、根据反应方程式可知生成物是两种化合物，故该反应不属于置换反应，此选项不正确；
C、氧气中氧元素的化合价为零，反应后化合物中氧元素显-2价，此选项不正确；
D、甲醛的化学式为CH2O，故甲醛中碳、氢、氧三种元素质量比为12：（1×2）:16=6：1：8，此选项不正确。
故选A。
2．（2023·江苏连云港·中考真题）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
【分析】根据反应的微观示意图，化学方程式为：；
【详解】A、根据反应的微观示意图，反应后分子数目减少，故A错误；
B、二氧化碳参加反应，消耗了二氧化碳，有利于减少二氧化碳排放，故B正确；
C、根据化学方程式，反应的 CO2 与 H2O 的分子个数比为：2:4=1:2，故C错误；
D、氧气是单质，氧元素显0价，化合物氧元素显-2价，所以氧元素的化合价发生了改变，故D错误。
故选B。
3．（2023·江苏南京·二模）下图是某化学反应前后的微观示意图，下列说法中正确的是
A．一定属于氧化物 B．反应前后分子数目和原子数目均发生改变
C．此反应属于置换反应 D．生成物中A分子与B分子数目之比为1：3
【答案】D
【详解】由微观示意图可知，有1分子B未参与反应，则实际参加反应的物质微观示意图为：
A、由上述微观示意图可知，该反应的生成物为两种单质，则反应物一定为化合物，但无法判断是否含有氧元素，不一定为氧化物，故A错误；
B、由上述微观示意图可知，反应前分子总数为2，反应后分子总数为4，分子数目改变；根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目、种类和质量均不变，故B错误；
C、由上述微观示意图可知，该反应由一种物质生成两种物质，属于化合反应，故C错误；
D、由上述微观示意图可知，反应生成的1分子A和3分子B，生成物中A分子与B分子数目之比为1：3，故D正确；
故选D。
4．（2023·江苏苏州·模拟预测）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。下列说法错误的是
A．反应最终生成三种物质分子
B．反应前后催化剂的化学性质不变
C．反应前后C、H、O元素化合价均发生了改变
D．反应后分子总数不变
【答案】D
【详解】该反应的化学方程式为；
A.反应最终生成氧分子、一氧化碳分子、氢分子，此选项正确；
B.催化剂可以改变化学反应的速率而本身的质量和化学性质不变，此选项正确；
C.反应前碳、氢、氧元素的化合价分别为+4价、+1价、-2价，反应后碳、氢、氧元素的化合价分别为+2价，0价、0价，反应前后C、H、O元素化合价均发生了改变，此选项正确；
D.该反应是一个水分子和一个二氧化碳分子在催化剂的作用下生成一个氧分子、一个一氧化碳分子和一个氢分子，所以反应后分子总数改变，此选项错误；
故选D。
5．（2022·江苏·一模）甲醛（HCHO）会危害人体健康，利用某催化剂消除甲醛的反应微观原理如下图所示。下列相关分析正确的是
A．反应前后原子种类没有改变 B．分子在化学变化中不可再分
C．反应中共有三种氧化物 D．反应前后物质的总质量发生了改变
【答案】A
【分析】由图可知，反应为甲醛和氧气在催化剂作用下生成二氧化碳和水，反应为；
【详解】A、原子是化学变化中最小的粒子，反应前后原子种类没有改变，正确；
B、由图可知，分子在化学变化中可再分，且生成了新分子，错误；
C、氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物；由分析可知，有二氧化碳、水2种氧化物，错误；
D、根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，错误；
故选A。
6．（2023·江苏淮安·一模）一氧化氮是一种大气污染物。工业上利用氢气消除一氧化氮污染的微观示意图如图所示。关于该反应说法正确的是
A．反应中涉及到的含氮化合物有2种
B．该反应中催化剂自身的质量和性质没有改变
C．参加反应的一氧化氮和氢气分子个数比为1：2
D．参加反应的氢气和一氧化氮的质量比为1：15
【答案】D
【详解】由微观反应示意图可知，该反应是由一氧化氮和氢气在一定条件下反应生成氮气和水，化学方程式为：2NO+2H2N2+2H2O。
A、由微观反应示意图可知，反应中涉及到的含氮化合物只有1种，错误；
B、由催化剂的特点可知，该反应中催化剂自身的质量和化学性质没有改变，错误；
C、由化学方程式可知，参加反应的一氧化氮和氢气分子个数比为2：2=1：1，错误；
D、由化学方程式可知，参加反应的氢气和一氧化氮的质量比为（2×2）：（30×2）=1：15，正确。
故选D。
7．（2023·安徽滁州·一模）我国科学家研制了一种新型催化剂，实现了由甲烷向重要化工原料甲醇的高效转化。其反应的微观示意图如图所示，下列说法中不正确的是
A．该反应中部分元素的化合价发生了改变
B．在反应前后催化剂的质量和化学性质不变
C．该反应实现了由无机物向有机物的转化
D．该反应的化学方程式为CH4 +H2+O2CH3OH+ H2O
【答案】C
【详解】A、由图知，反应前的分子是甲烷分子、氢分子和氧分子，反应后的分子是甲醇分子和水分子，该反应前后氧、氢元素的化合价发生了改变，故A不符合题意；
B、催化剂在反应前后质量、化学性质不变，故B不符合题意；
C、由图知，该反应中反应物甲烷是有机物，生成物甲醇也是有机物，故C符合题意；
D、由图知，该反应是甲烷、氢气和氧气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，反应的化学方程式正确，故D不符合题意。
故选C。
8．（2024·江苏宿迁·模拟预测）“催化转化器”可以将汽车尾气中的有毒气体一氧化碳和一氧化氮转变为无毒气体，其反应的微观示意图如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
A．和性质不同的原因是分子构成不同
B．参加反应的两种物质的分子个数比为1：1
C．反应物均为氧化物
D．反应前后各元素的化合价均未改变
【答案】D
【详解】A. 同种分子的化学性质相同，和分别表示一氧化碳、二氧化碳，它们性质不同的原因是分子构成不同，此选项正确；
B. 根据反应的微观示意图，该反应的化学方程式为：2CO+2NON2+2CO2，则参加反应的两种物质的分子个数比为1：1，此选项正确；
C. 氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。反应物均为氧化物，此选项正确；
D. 反应前后氮元素、碳元素的化合价发生了改变，此选项错误。
故选D。
9．（2023·江苏扬州·一模）氨气可用于制造化肥，电化学法合成氨气的微观示意图如下，下列说法不正确的是
A．该反应的反应物中的单质可源于空气
B．该反应发生后分子数目减少
C．该反应发生后原子数目增加
D．该反应中只涉及 N、O 元素化合价改变
【答案】C
【分析】由微观示意图知，该反应是水和氮气通过电化学法合成氨气同时生成氧气，反应的化学方程式为。
【详解】A、由分析知，该反应的反应物中的单质是氮气，可源于空气，故A不符合题意；
B、由化学方程式知，反应前有8个分子，反应后有7个分子，则反应发生后分子数目减少，故B不符合题意；
C、化学反应前后原子的种类和数目都不变，故C符合题意；
D、反应前氮元素化合价为0，氧元素化合价为-2，，反应后氮元素化合价为-3，氧元素化合价为0，所以该反应中只涉及 N、O 元素化合价改变，故D不符合题意。
故选C。
10．（2024·江苏盐城·模拟预测）如图是某密闭容器中物质变化的微观示意图（“”代表碳原子，“”代表氧原子），下列有关说法中正确的是
①反应前后分子个数不变
②过程Ⅱ后的分子之间没有空隙
③过程Ⅰ反应类型为化合反应
④过程Ⅱ发生了物理变化
A．①② B．②③ C．①②④ D．③④
【答案】D
【详解】①由图可知，反应前分子数为 6，反应后分子数为 4，故反应前后，分子的个数发生了改变，故①错误；
②由图可知，排列再紧密的分子之间也有空隙，即过程Ⅱ后的分子之间也有空隙，故②错误；
③过程Ⅰ是两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故③正确；
④过程Ⅱ只是分子之间的间隔发生了改变，分子的种类不变，无新物质生成，属于物理变化，故④正确；
故正确的是③④；
故选D。
11．（2023·江苏南京·三模）国际上为了减少汽车尾气排放，通常在燃油汽车上安装尾气处理转化器，在催化剂（钯）的作用下将氮氧化物与一氧化碳转化为无污染的物质。该反应的微观反应模型如图所示：
汽车燃料可通过石油分馏获取，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离。根据微观反应模型写出尾气处理的化学方程式： 。
【答案】沸点
【详解】汽车燃料可通过石油分馏获取，是利用石油中各成分沸点的不同，将它们分离；
由图可知，该反应为二氧化氮和一氧化碳在催化剂的作用下反应生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为：。
12．（2024·江苏南通一模）下图是某反应的微观示意图，请根据图示回答：
（1）若D为单质，则该反应化学方程式为 ；
（2）若A、B化学计量数之比为，则D中含 元素。
【答案】(1) （2） N、O（或氮、氧）
【详解】（1）由微观示意图可知，A为氧气，B为氨气，C为水，若D为单质，根据质量守恒定律反应前后元素种类不变，即D为氮气，化学方程为：；
（2）由微观示意图可知，A为氧气，B为氨气，C为水，若A、B化学计量数之比为5:4，则反应的化学方程式为：，故D中含N、O元素。
13．（2023·江苏宿迁·模拟预测）煤气发生炉可将煤炭转化为煤气，从而提高煤的利用率、减少环境污染，其原理的微观示意图如图。
（其中“”表示碳原子，“”表示氧原子，“”表示氢原子）
下列对该反应的说法不正确的是
A．该反应基本类型属于置换反应 B．反应前后原子的种类和数目保持不变
C．该反应前后各元素的化合价均不变 D．该反应中反应物的微粒个数比为
【答案】C
【详解】由微观示意图可知，碳和水在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：C+H2OCO+H2。
A、该反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，属于置换反应，说法正确；
B、由微粒的变化可知，反应前后原子的种类和数目保持不变，说法正确；
C、单质中元素的化合价为零，化合物中元素的化合价不为零，该反应有单质参加反应又有单质生成，反应前后一定有元素的化合价的变化，说法错误；
D、由方程式可知，该反应中反应物两种微粒的个数比为1：1，说法正确。
故选C。
14．（2023·江苏常州·一模）我国科学家研制了新型催化剂能将二氧化碳转化为甲烷。反应的微观示意图如图。
该反应中包含 种氧化物，反应的化学方程式为 。
【答案】(1)不可再生
(2) 气密性 密度小
(3)没有与氧气接触
(4) 2/二
【详解】（1）天然气是一种化石燃料，在短期内得不到补充，属于不可再生能源，故填：不可再生
（2）“合缝漆布”是在竹子外包漆布，确保气密性良好；曲竹能导出井底的天然气，利用天然气的物理性质是密度比空气小；故答案为：气密性；密度比空气小；
（3）天然气是一种可燃物，可燃物燃烧的条件是与氧气接触，温度达到可燃物的着火点。从燃烧条件分析曲竹内天然气没有燃烧的原因是没有与氧气接触；故答案为：没有与氧气接触；
（4）由反应的微观示意图可知，该反应是二氧化碳和水在催化剂和光照的条件下生成了甲烷和氧气，反应的化学方程式是：。该反应中有水、二氧化碳2种氧化物；
故答案为：2；。
15．下图为空间站中氢气和二氧化碳发生反应的微观示意图。有关说法正确的是
A．反应中所有元素的化合价都没有改变
B．参加反应的甲和乙的质量比为
C．反应中生成的丙、丁的分子个数比为
D．该反应生成的丙物质在空间站可以循环利用
【答案】D
【解析】本题中涉及的化学方程式为：
A、由化学方程式可得：氢气中氢元素的化合价为零价，水中的氢元素化合价为+1价，故A错误；
B、甲乙的质量比为(4×1×2):(12+16×2)=2:11，故B错误；
C、由化学方程式可得，反应中生成的丙、丁的分子个数比为2:1，故C错误；
D、丙物质为水可以用于循环利用，故D正确。
故选：D
16．（2023·江苏盐城·模拟预测）如图是某反应的微观示意图，下列说法正确的是
A．反应前后分子数目不变
B．催化剂反应前后质量和性质不变
C．该反应中没有氧化物
D．该反应为置换反应
【答案】C
【分析】由微观示意图得知，该反应是甲烷与氧气在催化剂条件下反应生成甲醇，化学方程式为；
【详解】A、由化学方程式知，反应前后分子数目减少，不符合题意；
B、根据催化剂的特点，反应前后催化剂质量和化学性质不变，不符合题意；
C、氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，该反应的生成物为CH3OH，是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，甲烷中不含有氧元素、氧气属于单质，其均不属于氧化物，故该反应中没有氧化物，符合题意；
D、由图可知，该反应为：甲烷与氧气在催化剂的作用下反应生成甲醇，符合多变一的特点，属于化合反应，不符合题意；
故选C。
17．（2023·江苏南通）NaCl可用作雪天道路抗冻剂。冰水混合物中，水与冰会发生水分子交换。0℃时，水与冰发生交换的水分子数目相等，该微观过程如图1所示。向冰水混合物中加入NaCl，水分子交换的微观过程如图2所示。从水分子交换的角度解释NaCl降低水凝固点的原理： 。
【答案】冰交换到NaCl溶液中的水分子数目比NaCl溶液交换到冰中的水分子数目多
【详解】如图所示，冰交换到NaCl溶液中的水分子数目比NaCl溶液交换到冰中的水分子数目多，因此NaCl可用作雪天道路抗冻剂。
18．（2023·江苏扬州·三模）“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。煤的气化，其主要反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A．物质组成：甲由两种元素组成
B．物质性质：乙具有还原性
C．物质变化：生成的丙与丁的质量比为1:28
D．物质应用：丁可用于冶炼金属
【答案】C
【详解】由微观示意图可知，该反应碳和水蒸气在高温条件下生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：。
A、甲物质是水，是由氢、氧两种元素组成的，故A说法正确；
B、乙物质是碳，具有还原性，故B说法正确；
C、生成的丙与丁的质量比即氢气和一氧化碳的质量比是2:28=1:14，故C说法不正确；
D、丁是一氧化碳，具有还原性，可用于冶炼金属，故D说法正确。
故答案为C。
19．（2023·江苏盐城·一模）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。
(1)图中单质的化学式为 。
(2)产物丙和丁质量比为 。
【答案】(1)O2
(2)10：9
【分析】根据图示可知该反应的化学反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O。
【详解】（1）单质是指由一种元素组成的纯净物；结合图示可知乙为单质，化学式为
20．（2023·江苏苏州·一模）开发利用氢能源是世界各国达成碳减排目标的关键。
利用甲烷（CH4）和水蒸气催化重整制氢，主要在500℃以上发生下列反应：
a：；b：。
（1）提纯氢气的方法之一是使用金属膜透氢，微观过程如图-3所示，从微观角度描述该过程 。
（2）提纯氢气还可以用CaO作为吸附剂吸收除去CO2。使用一段时间后氧化钙会转化为碳酸钙而失效。失效的吸附剂经煅烧可再次投入使用，但经多次循环后，吸附效果仍会降低。固体结构变化如图-4所示，请分析吸附剂效果降低的原因是 。
【答案】(1)氢分子在金属膜表面分解为氢原子，氢原子通过金属膜后重新组合成氢分子 (2)随着煅烧次数的增加，生成氧化钙的孔洞逐渐减少，吸附效果减弱
【详解】（1）从图中可以看出，氢分子没有通过金属膜到另一侧，到另一侧的是氢原子，之后组合成氢分子。所以微观过程是氢分子在金属膜表面分解为氢原子，氢原子通过金属膜后重新组合成氢分子。
（2）从图可知，第1次煅烧后氧化钙间的孔洞较多，与二氧化碳接触面积大。之后煅烧孔洞逐渐减少，到50次后几乎看不见孔洞，所以吸附剂效果降低的原因是随着煅烧次数的增加，生成氧化钙的孔洞逐渐减少，吸附效果减弱。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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专题12 微观模型图
题型一 微观粒子和粒子结构
题型二 物质分类的判断
题型三 化学式的书写
题型四 化学方程式书写及基本反应类型
题型五 催化剂作用下的化学反应
题型六 从微观角度解释质量守恒定律
题型七 化学反应中微粒个数比及物质质量比
题型八 溶液中的反应实质
题型一 微观粒子和粒子的结构
【真题1】（2023·江苏扬州）构成物质的微粒有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是
A． 氧气 B． 水
C． 氯化钠 D． 金刚石
【真题2】（2023·江苏苏州）氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。氚属于 元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子的是 （填序号）。
【真题3】（2021·江苏扬州）我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰是CH4被H2O分子形成的笼包裹，在海底低温和高压作用下形成的结晶物质。
可燃冰样品常存放于液氮储存罐中，其原因是 。
可燃冰有多种结构，某H型可燃冰的化学式为CH4·9H2O，分析其结构发现：平均34个H2O分子构成6个笼，每个笼只容纳一个CH4或H2O分子，这6个笼内容纳的CH4与H2O分子个数比是 （填最小整数比）。
关注图例，明确图型中的小球表示什么粒子。也可根据原子或离子内质子、中子、电子的数量关系进行判断。
【变式1-1】（2024·江苏·模拟预测）如图为某原子结构模型示意图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法正确的是
A．决定该原子种类的粒子是b
B．所有原子的原子核均由a、b、c三种粒子构成
C．原子中a与c的数目一定相同
D．原子的质量主要集中在a和c上
【变式1-2】（2024·江苏苏州·一模）随着碳中和、能源转型逐渐成为全球共识，氢能产业正在成为世界各主要经济体竞相发展的新兴产业。
(1)如图甲中A、B两种原子和乙中的 (填字母)原子均属于氢元素。
(2)2023年3月，我国首次实现“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
贮氢：合金Mg2Cu是一种潜在的贮氢材料，高温时在氩气保护下，由一定质量比的Mg、Cu单质熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢生成氢化物和另一种合金，其化学方程式为：2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2。
①熔炼制备Mg2Cu合金时，通入氩气的目的是 。
②氢化物MgH2与水反应生成氢氧化镁沉淀，并释放出氢气，发生反应的化学方程式为 。
题型二 物质分类的判断
【真题4】（2021·江苏淮安）我国向世界承诺：到2060年实现“碳中和”。“碳中和”的含义是产生的CO2和消耗的CO2相当，达到相对“零排放”。
(1)实现“碳中和”有利于缓解的环境问题是 。
(2)我国科学家使用纳米纤维作催化剂实现了CO2的转化.反应原理如图所示：
①上述物质中属于有机物的是 （填序号）。
②反应前后未发生改变的微粒有 （填微粒符号）。
(3)下列做法不利于实现“碳中和”的是 。
A．大量燃烧化石燃料
B．植树造林，增大绿化面积
C．利用化学技术捕捉CO2并转化
D．开发、利用清洁能源，如太阳能等
【真题5】（2021·江苏镇江）物质甲、乙均可灭杀新型冠状病毒（2019﹣nCoV），灭杀过程中有如图转化。
下列说法正确的是
A．转化①是化合反应
B．乙的溶液应避光保存
C．转化过程中共有三种氧化物
D．甲、乙、丙中氯元素的质量分数依次降低
由不同种分子构成的物质是混合物；由同种分子构成的物质是纯净物，在纯净物中，由同种原子构成的分子是单质，由不同种原子构成的分子是化合物，若化合物的分子由两种原子构成，且其中一种为氧元素，则该化合物为氧化物。
【变式2-1】（2023·江苏宿迁）乙醇作为一种清洁能源，已成为各国可再生能源的发展重点之一。下图为乙醇充分燃烧的微观示意图，下列有关该区应的说法正确的是
A．反应生成丙和丁的分子个数比是2：3
B．反应前后原子种类发生改变
C．反应前后各元素的化合价均没有变化
D．该反应中共涉及到三种氧化物
【变式2-2】（2023·江苏连云港·一模）一定条件下，制取丙醇(C3H8O)的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．一个丙醇分子是由3个碳元素、8个氢元素和1个氧元素组成的
B．C3H8O中碳元素与氢元素的质量比是9：2
C．反应中共涉及3种氧化物
D．丙醇是混合物
题型三 化学式的书写
【真题6】（2022·江苏苏州）中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成，主要过程如下：
阶段I反应的微观过程如图1所示。写出甲醇的化学式： 。
【真题7】（2022·江苏徐州）一种常见铵盐的微观模型示意图为，则它表示的物质是 （填化学式）。
首先明确每个球代表的原子种类及对应的原子个数，再据此写出化学式。
【变式3-1（2021·江苏南通）一定条件下，向容器中充入一定量的N2和H2，充分反应生成NH3。反应前后物质的变化如图，图中X代表的分子为 （填化学式）。
【变式3-2】（2021·江苏南通·二模）在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
（1）氯化铁、水、铜、C60四种物质中，由分子构成的物质是 （填化学式）。
（2）图甲中X的值是 ，该原子在反应中易 （“得到”或“失去”）电子，形成离子。
（3）图乙所示的化学方程式为 ，在该反应中表现出还原性的物质为 （填化学式）。
题型四 化学方程式书写及基本反应类型
【真题8】（2022·江苏连云港）利用CH4和H2O进行催化重整制氢气，反应前后分子变化的微观示意图如图所示。其中“乙→丙”发生反应的化学方程式为 。
【真题9】（2022·江苏淮安）氨气被广泛认为是未来理想的零碳燃料，其燃烧的微观示意图如图所示。
①参加反应的甲、乙分子个数比是 。
②该反应属于 （填基本反应类型）反应。
【真题10】（2022·江苏扬州）从微观角度可以认识化学变化的实质。下图所示化学反应的类型为
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
写出反应物和生成物的化学式：根据小球代表的原子已知，则根据图注写出反应前后各物质的化学式；若小球代表的原子未知，可对不同原子进行命名，然后写出反应前后各物质的化学式。观察反应前后是否有相同的物质（即由相同小球组成，且结构也相同的物质），如果有，消除相同的物质。再配平，标注条件及状态。根据化学方程式判断反应类型、参加反应的物质分子个数之比。
【变式4-1】（2023·江苏镇江）如图表示甲转化为丙的微观过程。下列有关说法不正确的是
A．转化②为化合反应
B．转化①中甲与O2的分子个数比为3：2
C．丙的稀溶液可用于除铁锈
D．整个转化过程中硫元素的化合价升高
【变式4-2】（2023·江苏·二模）中国科学院科研团队研究成果表明：在常温、常压和可见光条件下，基于LDH（一种固体催化剂）可合成氨气（NH3），反应过程的微观示意图如图所示：
(1)该反应中，反应前后的物质都是由 构成（填“分子”或“原子”）。
(2)该反应的化学方程式为 ，属于 反应 （填基本反应类型）。
题型五 催化剂作用下的化学反应
【真题11】（2023·江苏苏州）与在催化剂作用下可得到合成气（CO和），反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图-1所示。
（1）消碳反应的产物“”是 。
（2）为减少催化剂表面的积碳，可在原料气中加入适量 气体。
（3）其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图-2所示。温度高于600℃，催化剂表面积碳量减少的原因可能是 。
【真题12】（2021·江苏连云港）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．表示氢气分子 B．过程中有“NH”“NH2”原子团生成
C．参加反应的H2与生成的NH3个数比为2：3 D．反应结束后催化剂的质量增加
【真题13】（2022·江苏南通）在催化剂作用下，过氧化氢可将甲烷转化为含氧有机物，其微观过程如图所示：
下列说法正确的是
A．过程1中发生的反应为
B．过程2反应前后分子的数目保持不变
C．过程2生成的有机物分子中碳、氧原子的个数比为1：2
D．反应结束后催化剂的质量增大
需要明确模型图中的反应物和生成物，反应物的分子在催化剂表面分成原子，在重新组合成新分子后离开催化剂。
【变式5-1】（2021·江苏扬州）氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成H2O2，其微观示意图如下：
“解离”时，结构被破坏的分子是 （填化学式）。
【变式5-2】（2022·江苏常州）在催化剂作用下，N2和H2比反应生成NH3的微观过程示意如下：
下列说法正确的是
A．过程中原子种类不断发生变化 B．过程中H原子数不断减少
C．反应前后分子数未改变 D．NH3不具有N2和H2的化学性质
题型六 从微观角度解释质量守恒定律
【真题14】（2023·江苏泰州）氯气和氨气发生反应的微观示意图如下，下列说法正确的是
A．该反应属于基本反应类型中的置换反应
B．反应前后分子、原子的数目均没有改变
C．丙物质的水溶液能使无色酚酞试液变红
D．参加反应的甲、乙分子个数之比为1∶1
【真题15】（2023·江苏常州）工业上制取芯片基材高纯硅（Si）的某一步反应微观示意图如图（相同小球表示同种原子）。下列说法正确的是
A．甲与乙质量之比为1：85
B．物质丁是由原子构成的
C．化学反应中分子可以再分
D．反应前后原子数量改变
从微观图中获取的信息：化学反应前后原子的种类、数目不变。分子的种类一定改变，分子的数目可能改变。在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分。
【变式6-1】（2021·江苏无锡）如图是甲和乙在一定条件下反应前后分子种类变化的微观示意图。下列叙述正确的是
A．甲与丙均属于氧化物
B．反应生成的丙与丁的分子个数比为1：1
C．反应后原子的数目增加
D．该反应能使有害气体转化为无害物质
【变式6-2】（2021·江苏扬州）某反应前后分子变化的微观示意图如下、下列说法正确的是
A．反应有单质生成 B．反应前后原子种类、数目不变
C．反应物和生成物共有8种物质 D．该反应为置换反应
题型七 化学反应中微粒个数比及物质质量比
【真题16】（2021·江苏常州）已知甲烷与氯气(Cl2)在光照条件下能发生反应，其中某一步反应的微观示意图如下，相同小球表示同种原子，原子间的短线表示原子的结合。下列从图示获得的信息正确的是
A．反应生成CH3Cl和HCl B．化学反应中分子不可分
C．生成物的质量之比为1:1 D．反应前后分子种类不变
【真题17】（2022·江苏镇江）某冶炼厂处理尾气时有下列转化。
下列说法不正确的是
A．转化①是化合反应
B．转化过程中N的化合价有三种
C．整个转化中，甲与丙的分子个数之比为2：3
D．该处理能减少硝酸型酸雨的形成
根据微观反应示意图写出反应的化学方程式。参加反应的微粒个数比等于方程式中的化学计量数之比（注意：不能直接看题中的微粒个数比）；根据化学方程式计算各物质的质量比。
【变式7-1】（2022·江苏盐城）煤的气化是煤综合利用的重要方法之一，其主要反应的微观示意图如下。据图不能得到的结论是
A．物质组成：甲由两种元素组成
B．物质性质：乙具有还原性
C．物质变化：生成的丙与丁的质量比为1:28
D．物质应用：丁可用于冶炼金属
【变式7-2】（2022·江苏泰州）抗击新冠肺炎疫情需用多种消毒剂。氯气用于生产含氯消毒剂，氯气与水反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A．该反应前后元素化合价均没有变化 B．反应物和生成物中共有两种氧化物
C．参加反应的甲、乙质量比为71：18 D．丙物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
题型八 溶液中的反应实质
【真题18】（2022·江苏苏州）氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是
A．盐酸中存在的微粒有水分子和氯化氢分子
B．该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子
C．Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗
D．恰好完全反应时，溶液呈中性
【真题19】（2023·江苏连云港）在三颈烧瓶中用排空气法收集气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、溶液的注射器和压强传感器密封连接(如图1)。检验气密性后，在时快速注入一种溶液，时快速注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如图2.下列说法中正确的是
A．时注入的溶液是盐酸
B．前压强减小对应的反应示意图如图3所示
C．期间压强不变且大于0可证明收集的气体不纯
D．后压强增大的原因是溶液与盐酸发生中和反应
明确反应前后相同的粒子，可同时在反应前和反应后划去相同数目的同种粒子，再确定反应的实质。
【变式8-1】 （2023·江苏南京·三模）在一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加2~3滴无色酚酞溶液，再逐滴加入一定浓度的盐酸，插入温度计并用玻璃棒搅拌，观察到溶液褪色且温度升高。
(1)能推断出氢氧化钠溶液与盐酸能发生反应的现象是 ，依据是 （选填“反应物减少”或“生成物增加”）。
(2)中和反应的微观实质是 写出该反应的方程式 。
(3)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请按时间先后排序 （填序号）。
1．（2021·江苏宿迁）科学家发现，利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛，其反应微观示意图如下。下列说法正确的是
A．该反应中两种生成物的分子个数比为1：1
B．该反应属于置换反应
C．该反应前后元素的化合价都没有发生变化
D．甲醛中碳、氢、氧三种元素质量比为1：2：1
2．（2023·江苏连云港·中考真题）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
3．（2023·江苏南京·二模）下图是某化学反应前后的微观示意图，下列说法中正确的是
A．一定属于氧化物 B．反应前后分子数目和原子数目均发生改变
C．此反应属于置换反应 D．生成物中A分子与B分子数目之比为1：3
4．（2023·江苏苏州·模拟预测）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。下列说法错误的是
A．反应最终生成三种物质分子
B．反应前后催化剂的化学性质不变
C．反应前后C、H、O元素化合价均发生了改变
D．反应后分子总数不变
5．（2022·江苏·一模）甲醛（HCHO）会危害人体健康，利用某催化剂消除甲醛的反应微观原理如下图所示。下列相关分析正确的是
A．反应前后原子种类没有改变 B．分子在化学变化中不可再分
C．反应中共有三种氧化物 D．反应前后物质的总质量发生了改变
6．（2023·江苏淮安·一模）一氧化氮是一种大气污染物。工业上利用氢气消除一氧化氮污染的微观示意图如图所示。关于该反应说法正确的是
A．反应中涉及到的含氮化合物有2种
B．该反应中催化剂自身的质量和性质没有改变
C．参加反应的一氧化氮和氢气分子个数比为1：2
D．参加反应的氢气和一氧化氮的质量比为1：15
7．（2023·安徽滁州·一模）我国科学家研制了一种新型催化剂，实现了由甲烷向重要化工原料甲醇的高效转化。其反应的微观示意图如图所示，下列说法中不正确的是
A．该反应中部分元素的化合价发生了改变
B．在反应前后催化剂的质量和化学性质不变
C．该反应实现了由无机物向有机物的转化
D．该反应的化学方程式为CH4 +H2+O2CH3OH+ H2O
8．（2024·江苏宿迁·模拟预测）“催化转化器”可以将汽车尾气中的有毒气体一氧化碳和一氧化氮转变为无毒气体，其反应的微观示意图如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
A．和性质不同的原因是分子构成不同
B．参加反应的两种物质的分子个数比为1：1
C．反应物均为氧化物
D．反应前后各元素的化合价均未改变
9．（2023·江苏扬州·一模）氨气可用于制造化肥，电化学法合成氨气的微观示意图如下，下列说法不正确的是
A．该反应的反应物中的单质可源于空气
B．该反应发生后分子数目减少
C．该反应发生后原子数目增加
D．该反应中只涉及 N、O 元素化合价改变
10．（2024·江苏盐城·模拟预测）如图是某密闭容器中物质变化的微观示意图（“”代表碳原子，“”代表氧原子），下列有关说法中正确的是
①反应前后分子个数不变
②过程Ⅱ后的分子之间没有空隙
③过程Ⅰ反应类型为化合反应
④过程Ⅱ发生了物理变化
A．①② B．②③ C．①②④ D．③④
11．（2023·江苏南京·三模）国际上为了减少汽车尾气排放，通常在燃油汽车上安装尾气处理转化器，在催化剂（钯）的作用下将氮氧化物与一氧化碳转化为无污染的物质。该反应的微观反应模型如图所示：
汽车燃料可通过石油分馏获取，是利用石油中各成分的 不同，将它们分离。根据微观反应模型写出尾气处理的化学方程式： 。
12．（2024·江苏南通一模）下图是某反应的微观示意图，请根据图示回答：
（1）若D为单质，则该反应化学方程式为 ；
（2）若A、B化学计量数之比为，则D中含 元素。
13．（2023·江苏宿迁·模拟预测）煤气发生炉可将煤炭转化为煤气，从而提高煤的利用率、减少环境污染，其原理的微观示意图如图。
（其中“”表示碳原子，“”表示氧原子，“”表示氢原子）
下列对该反应的说法不正确的是
A．该反应基本类型属于置换反应 B．反应前后原子的种类和数目保持不变
C．该反应前后各元素的化合价均不变 D．该反应中反应物的微粒个数比为
14．（2023·江苏常州·一模）我国科学家研制了新型催化剂能将二氧化碳转化为甲烷。反应的微观示意图如图。
该反应中包含 种氧化物，反应的化学方程式为 。
15．下图为空间站中氢气和二氧化碳发生反应的微观示意图。有关说法正确的是
A．反应中所有元素的化合价都没有改变
B．参加反应的甲和乙的质量比为
C．反应中生成的丙、丁的分子个数比为
D．该反应生成的丙物质在空间站可以循环利用
16．（2023·江苏盐城·模拟预测）如图是某反应的微观示意图，下列说法正确的是
A．反应前后分子数目不变
B．催化剂反应前后质量和性质不变
C．该反应中没有氧化物
D．该反应为置换反应
17．（2023·江苏南通）NaCl可用作雪天道路抗冻剂。冰水混合物中，水与冰会发生水分子交换。0℃时，水与冰发生交换的水分子数目相等，该微观过程如图1所示。向冰水混合物中加入NaCl，水分子交换的微观过程如图2所示。从水分子交换的角度解释NaCl降低水凝固点的原理： 。
18．（2023·江苏盐城·一模）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。
(1)图中单质的化学式为 。
(2)产物丙和丁质量比为 。
19．（2023·江苏苏州·一模）开发利用氢能源是世界各国达成碳减排目标的关键。
利用甲烷（CH4）和水蒸气催化重整制氢，主要在500℃以上发生下列反应：
a：；b：。
（1）提纯氢气的方法之一是使用金属膜透氢，微观过程如图-3所示，从微观角度描述该过程 。
（2）提纯氢气还可以用CaO作为吸附剂吸收除去CO2。使用一段时间后氧化钙会转化为碳酸钙而失效。失效的吸附剂经煅烧可再次投入使用，但经多次循环后，吸附效果仍会降低。固体结构变化如图-4所示，请分析吸附剂效果降低的原因是 。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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