第13讲 化学方程式与反应类型
【基础作业】
1.根据化学方程式,不能获得的信息是 ( )
A.反应条件
B.反应物的物质类别
C.反应速率
D.各物质的质量比
2.两种气体在Pd基催化剂表面生成过氧化氢的微观示意图如图所示,则下列说法不正确的是 ( )
A.生成H2O2的微观过程的顺序是④→③→①→②
B.在整个反应过程中首先破坏的是O2分子
C.反应前后,Pd基催化剂的质量和化学性质不变
D.该过程的总反应的化学方程式为H2+O2H2O2
3.下列化学方程式书写正确的是 ( )
A.H2O2H2↑+O2↑
B.Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O
C.2CO+O22CO2↑
D.2Fe+6HCl2FeCl3+3H2↑
4.下列关于3Fe+2O2Fe3O4的叙述中,正确的是 ( )
A.表示铁生锈的反应
B.表示铁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化铁
C.如果把反应条件“点燃”去掉,这个反应不符合客观事实
D.上述反应中10 g Fe和10 g O2反应,能生成20 g Fe3O4
5.煤油是石油炼制产品中的一种。煤油中含有噻吩(用R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R+6O24CO2+SO2+2H2O,则噻吩的化学式为 ( )
A.CH4 B.C4H4S
C.C4H8S D.C4H6S
6.利用镁矿资源将二氧化碳转化成重要的化工原料碳酸镁,其工艺流程如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.电解槽中发生的反应类型不是分解反应
B.矿化塔中发生反应的化学方程式为Mg(OH)2+2CO2Mg(HCO3)2
C.理论上,实验过程中无须补充二氧化碳
D.该方法有利于减少温室气体的排放
7.(2024·厦门模拟)对CO与NO2在催化剂Pt/Al2O3/Ba表面进行的研究,催生了汽车尾气净化装置。下图为相关反应过程的模型,下列说法正确的是 ( )
A.该反应属于置换反应
B.反应前后各元素的化合价均不变
C.反应物和生成物中,属于氧化物的有2种
D.参加反应的CO与NO2的分子个数比为2∶1
8.(2024·泉州模拟)纳米碳酸钙在光吸收、医药等方面应用广泛,其工业制备通常采用碳化法,生产的工艺流程如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.煅烧炉中,发生反应的基本反应类型为复分解反应
B.沉淀池中发生的主要反应是CaO+H2OCa(OH)2
C.反应池中生成物只有碳酸钙
D.该生产工艺中,可循环使用的物质只有二氧化碳
9.中国古代化学和化学工艺历史悠久、成绩斐然,是劳动人民生产、生活智慧的结晶。
(1)《本草纲目》中记载石胆“能化铁为铜”,叙述的是用硫酸铜和铁反应制取铜,这是湿法炼铜的最早记载,反应的化学方程式为 ,此反应属于 (填基本反应类型)。
(2)西晋《蜀都赋》中有“火井沈荧于幽泉,高爓飞煽于天垂。”描写的是天然气(主要成分是甲烷)燃烧时的现象,请写出甲烷完全燃烧的化学方程式: 。
【素养作业】
10.汽车尾气净化装置中,气体在催化剂作用下反应的微观示意图如下。下列说法错误的是 ( )
A.该反应的化学方程式为2NO+O2+4CON2+4CO2
B.a转换为b的过程中a、b的分子个数比为1∶2
C.物质a是该反应的催化剂
D.该装置有助于降低氮氧化合物的排放
11.(2024·泉州模拟·科技创新)载人密封舱环境控制系统主要用于航天器和深潜器中,以确保乘载人员的正常生命活动。
(1)载人密封舱的供氧剂——氯酸钠(NaClO3),在一定条件下会分解产生氧气,其反应原理与氯酸钾的分解相似。氯酸钠分解的化学方程式是 。
(2)天宫空间站的环境控制系统和生命保障系统的部分循环过程的微观示意图如图:
“萨巴蒂尔反应系统”中反应的化学方程式为 。
12.(2024·厦门模拟)中国将在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。为了实现“双碳”目标,全社会各个领域开始行动起来。碳转化和碳封存是实现“碳中和”的主要途径之一。
Ⅰ.碳转化
(1)科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。例如我国研发的“液态太阳燃料合成技术”,甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。利用二氧化碳和氢气作为原料,在催化剂纳米纤维的作用下生成甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.碳封存
化学链燃烧技术是利用载氧体(金属氧化物)将空气中的氧传输至燃料的新技术,利用化学链燃烧技术捕捉甲烷(CH4)燃烧所产生的CO2,再利用NaOH溶液喷淋捕捉CO2的工艺流程图如下:
(2)请写出空气反应器中的物质在加热条件下反应的化学方程式: 。
(3)X的化学式为 。
(4)流程中没有涉及的反应类型是 (填基本反应类型)。
答案
1.C 2.B 3.B 4.C 5.B
6.C 【解析】A.电解槽中氯化镁溶液通电分解生成氢气、氯气和氢氧化镁,氯化镁不含氢元素,产物中氢元素一定来自水,说明水参与了反应,反应物有两种,反应类型不属于分解反应,正确;B.矿化塔中氢氧化镁和二氧化碳反应生成碳酸氢镁,正确;C.二氧化碳是矿化塔中的反应物,是加热分解器中的生成物,由于生成的MgCO3中含有碳元素,加热分解器中的二氧化碳少于矿化塔中通入的二氧化碳,故需要补充二氧化碳,错误;D.利用镁矿资源将二氧化碳转化成重要的化工原料碳酸镁,有利于减少温室气体的排放,正确。
7.D 【解析】A.置换反应是指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,由图可知,该反应为CO和NO2反应生成CO2和N2,反应物均为化合物,不属于置换反应,不正确;B.根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,CO中氧元素化合价为-2,设碳元素的化合价为x,则x+(-2)=0,解得x=+2,同理可知,CO2中碳元素的化合价为+4,NO2中氮元素化合价为+4,氮气中氮元素化合价为0,则碳、氮元素化合价改变,不正确;C.氧化物是指含有两种元素,且其中一种元素为氧元素的化合物,其中CO、NO2、CO2均属于氧化物,共3种,不正确;D.该反应的化学方程式为4CO+2NO24CO2+N2,则参加反应的CO和NO2的分子个数比为4∶2=2∶1,正确。
8.B 【解析】A.根据流程图可知,煅烧炉中发生的反应是碳酸钙高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应,错误;B.根据流程图可知,沉淀池中发生的主要反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式是CaO+H2OCa(OH)2,正确;C.由流程图分析可知,生成物除了碳酸钙,还有水,错误;D.根据流程图可知,流程中H2O、CO2既是一个反应的反应物,又是另一个反应的生成物,可循环使用,错误。
9.(1)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu 置换反应
(2)CH4+2O2CO2+2H2O
10.C 【解析】A.由反应的微观示意图可知,尾气净化装置中发生总反应的化学方程式为2NO+O2+4CON2+4CO2,正确;B.a转换为b的过程中,a转换为b的化学方程式为2NO2+4CON2+4CO2,所以a、b的分子个数比为1∶2,正确;C.根据化学方程式和a转换为b的化学方程式可知,物质a(NO2)是该反应的中间产物,而催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不发生改变且可以改变化学反应速率,错误;D.由示意图可知,生成的物质CO2和N2都是无毒、无害的空气的组成成分,可以降低氮氧化合物排放,正确。
11.(1)2NaClO32NaCl+3O2↑
(2)CO2+4H22H2O+CH4
【解析】(1)氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,氯酸钠(NaClO3)在一定条件下会分解产生氧气,其反应原理与氯酸钾的分解相似,故氯酸钠分解生成氯化钠和氧气,反应的化学方程式为2NaClO32NaCl+3O2↑。
(2)分析流程,电解水产生的氧气经航天员呼吸转变为二氧化碳,其在萨巴蒂尔反应系统中与氢气反应生成水和甲烷,对应的化学方程式为CO2+4H22H2O+CH4。
12.(1)CO2+3H2CH3OH+H2O
(2)2Cu2O+O24CuO
(3)Na2CO3
(4)置换反应
【解析】(1)二氧化碳和水在催化剂纳米纤维的作用下生成甲醇和水,反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
(2)由图可知,Cu2O和氧气在加热条件下生成CuO,反应的化学方程式为2Cu2O+O24CuO。
(3)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与石灰乳反应生成氢氧化钠和碳酸钙,故X是碳酸钠,化学式为Na2CO3。
(4)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,流程中的反应均不是置换反应。
