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微專題8 微觀反應示意圖
2025廣東化學
典例串方法
我國研制的一種新型催化劑可將CO2轉化為甲烷(CH4)。該反應的微觀示意圖如下，回答下列問題：
考查點1　判斷物質的化學式、構成、類別及催化劑(6年4考)
(1)甲是由______(填“分子”“原子”或“離子”)構成的。
分子
(2)丙的化學式為________；丙物質中碳、氫原子的個數比為______，質量比為______________。
(3)圖中表示單質的是______(寫化學式)，屬于氧化物的有_____
_____種。
(4)催化劑在化學反應前后_________________不變。
CH4
1∶4
3∶1(或12∶4)
H2
2(或
兩)
化學性質和質量
考查點2　書寫化學方程式、判斷基本反應類型(6年3考)
(5)該反應的化學方程式為_____________________________，________(填“屬于”或“不屬于”)基本反應類型。
不屬于
CO2＋4H2 CH4＋2H2O
考查點3　判斷參加反應的分子個數比、物質的質量比(6年3考)
(6)參加反應的甲、丁的分子個數比為______。
(7)反應生成的丙、丁物質的質量比為_______________。
1∶2
4∶9(或16∶36)
考查點4　從宏觀、微觀角度解釋質量守恒定律(6年3考)
(8)下列有關說法正確的是__________(填字母)。
A. 該反應前后原子的種類和數目不變
B. 該反應前后元素的種類改變
C. 該反應前后分子的種類和數目發生改變
D. 該反應遵守質量守恒定律
E. 化學反應中分子可分，原子不可分
F. 該反應前后物質總質量不變
【答案】ACDEF
方法指導
第1步：觀察反應前后是否有相同的微觀粒子，若有則先消除相同的微觀粒子。
第2步：明確小球代表的原子，確認每個微觀粒子中原子的種類、個數(若未給出，可對不同原子標注A、B等)，判斷物質類別、元素組成等并寫出化學式。
第3步：找準反應物、生成物，書寫化學方程式并配平。
第4步：根據化學方程式(或微觀反應示意圖)判斷基本反應類型、計算參加反應的各微觀粒子的個數比及參加反應的各物質的質量比等。
跟蹤訓練
1. (2023省卷)夢天艙燃燒科學柜采用a作燃料成功實施首次在軌點火實驗。a完全燃燒的反應微觀示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A. 反應前后元素種類不變　　　　　　　　　　
B. 反應前后分子個數不變
C. a分子中C、H原子個數比為1∶4
D. 反應生成c、d的質量比為22∶9
【答案】D
2. (2021省卷)科研人員制備了一種納米催化劑，二氧化碳和水在其表面發生反應的微觀示意圖如圖。下列說法正確的是(　　)
A. 兩種反應物的分子個數比為1∶1
B. 生成物 的化學式是CH4O
C. 催化劑的化學性質在反應前后發生變化
D. 原子的種類和數目在反應前后都發生變化
【答案】B
3. [傳統文化]蘇軾的《石炭·并引》中“投泥潑水愈光明”指的是炭在高溫條件下與水蒸氣反應生成兩種可燃性氣體，使燃燒更旺，該反應的微觀示意圖如下。下列說法錯誤的是
(　　)
A. 丙為
B. 參加反應的甲、乙質量比為1∶1
C. 反應前后碳元素的化合價升高
D. 該反應屬于置換反應
【答案】B
4. 氮氣是重要的化工原料，可用于制取尿素、氨氣和某些含氮物質。其中利用氮氣和氫氣制取氨氣的微觀反應示意圖如圖。下列說法正確的是(　　)
A. 氮氣在空氣中的質量分數約為78%
B. 參加反應的氮氣和氫氣均由原子構成
C. 反應前后催化劑的質量沒有改變
D. 生成的 溶于水可作鉀肥
【答案】C
5. (2024貴州改編)科學家在一定條件下，將硅融入鎵、鐵、鎳組成的液態金屬中，通入甲烷(CH4)氣體，硅(Si)與甲烷反應生成四氫化硅(SiH4)和石墨(C)，石墨在液態金屬表面轉化成金剛石薄膜。有關該反應的說法正確的是(　　)
A. 甲烷由一個碳元素、四個氫元素組成
B. 該過程發生的是物理變化
C. 反應前后物質的總質量不變
D. 該方法會導致溫室效應增強
C
6. 我國將力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和，積極推進綠色低碳生活。
【排放與吸收】降低“碳排放”的措施有__________________
____________(寫一條)。可以使用_________________________
__________吸收二氧化碳。
出行乘坐公共交通工
具(合理即可)
氫氧化鈉溶液(或NaOH溶液，
合理即可)
(1) 中碳、氧原子的個數比為______。
(2)根據該反應的微觀示意圖，分析化學反應的實質是________
___________________________________。
【轉化與使用】二氧化碳轉化的一種方式如圖所示：
1∶2
分子可以
分為原子，原子又可以結合成新的分子
7. (2024廣州節選)甲醛是一種重要的化工原料，同時也是一種常見的室內空氣污染物。利用羥基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]可將空氣中的甲醛轉化為無污染的物質，反應過程的微觀示意圖如下：
(1)羥基磷灰石在甲醛的轉化反
應前后質量和化學性質都沒有
發生變化，羥基磷灰石的作用
是__________。
催化作用
(2)甲醛的化學式為________________，上述轉化反應的化學方程式為______________________________。
(3)將1.5 g甲醛完全轉化為無污染的物質，需要消耗氧氣的質量為_____g。
CH2O(或HCHO)
1.6
CH2O＋O2 CO2＋H2O
8. (2024佛山一模) 甲醇(CH3OH) 是精細化學品的重要平臺分子，我國科研團隊設計了一種名為“分子圍欄”的催化劑，能在低溫下高效實現甲烷(CH4) 轉化為甲醇，該原理示意圖如圖。
(1)該反應涉及的物質中，常
用作家庭燃料的是_______
(填化學式，下同)。
CH4
(2)該反應的化學方程式為________________________________，反應前后保持不變的有_____(填字母)。
a. 原子個數　　　　　
b. 分子個數　　　　　
c. 元素種類　　　　　
d. 催化劑的性質
ac
CH4＋H2＋O2 CH3OH＋H2O
(3)“分子圍欄”內的反應實際上分2步進行。
第1步：進入“圍欄”內的H2和O2原位轉化為H2O2；
第2步：“圍欄”內高濃度的H2O2將CH4氧化為CH3OH。
其中，屬于化合反應的是第_____步反應，氧元素的化合價降低的是第_______步反應。
(4)“分子圍欄”催化劑主要
成分為“分子篩”，限制了
H2O和_______向外擴散。
1
1、2
H2O2
(5)甲醇和甲烷完全燃燒的產物均為CO2和H2O, 相同質量時完全燃燒耗氧較少的是_______(填名稱)。
甲醇
9. (2020省卷節選)2020年5月，科學家在《科學》期刊上首次報道了原子與分子的“最簡單”反應存在兩種路徑，并用先進技術手段拍下了該反應的影像資料，其中一種路徑的簡化示意圖如圖所示。
此“最簡單”反應中， 表示H原子， 表示D原子。D原子核中有_____個質子，此反應中涉及的元素種類有_____種。該反應可表示為H＋______→H2＋_____。
1
1
HD
D

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