第五单元 化学方程式
课题2 如何正确书写化学方程式
基础过关全练
知识点1 化学方程式的书写原则与步骤
1.【新独家原创】我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径，通过电催化与生物合成相结合，成功以二氧化碳和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸，为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。其中一个反应的化学方程式为2CO+2H2O C2H4O2+X，则X的化学式为 ( )
A.CO2 B.O2 C.H2O2 D.H2CO3
2.(2023河南禹州期中)下列化学方程式书写正确的是 ( )
A.Fe+O2 Fe2O3 B.Mg+O2 MgO2
C.S+O2 SO2 D.2HgO 2Hg+O2↑
3.初三化学的学习中，同学们接触到了很多的化学反应，写出下列反应的化学方程式。
(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能较快分解产生氧气，该反应的化学方程式为 ；
(2)氢能是清洁能源，请写出氢气在空气中燃烧的化学方程式： 。
4.【新特色·科技创新·单原子铂催化剂】(2023吉林长春二道期中)我国科研团队首次合成了单原子铂催化剂，其可用于制燃料甲醇(CH3OH)。
(1)表示氢分子的是 (填“甲”“乙”或“丙”)；
(2)根据反应的微观示意图，下列有关说法错误的是 (填字母序号)；
A.反应前后原子的种类没有变化
B.反应前后分子的种类没有变化
C.该反应是分解反应
(3)写出图示制甲醇(CH3OH)的化学方程式： 。
知识点2 化学方程式的配平方法
5.二氧化氮是大气的污染物之一。煤燃烧会产生一部分二氧化氮气体，它会与空气中的氧气、水蒸气发生反应形成酸雨，反应的符号表达式为NO2+O2+H2OHNO3，配平后各物质化学式前的化学计量数分别是 ( )
A.1、1、1、2 B.2、1、1、2 C.4、1、2、4 D.6、2、3、6
6.配平下列化学方程式(化学计量数为1也要填入“横线”内)。
(1) Fe2O3 + C Fe+ CO2↑
(2) C2H4+ O2 H2O+ CO2
(3) Al+ O2 Al2O3
能力提升全练
7.【新特色·清洁环保·去除甲醛】(2022四川眉山中考，6，★☆☆)科学家研制出一种新型的催化剂，可以去除装修残留的甲醛(CH2O)，反应过程的微观示意图如图。下列说法错误的是 ( )
A.分子在化学变化中可再分
B.反应前后分子数目和原子数目均发生改变
C.反应物和生成物共有3种化合物
D.反应的化学方程式为CH2O+O2 CO2+H2O
8.【主题教育·文化遗产】(2022江苏常州中考，11，★☆☆)敦煌壁画闻名世界，修复发黑的壁画时发生反应PbS+4H2O2 PbSO4+4X，则X是 ( )
A.H2 B.H2O C.H2S D.SO2
9.(2022河南许昌段考，11，★☆☆)某地质科考人员野外考察时，发现了一种能在氧气中燃烧的带螺纹的矿石，发生的主要反应是4X+11O22Fe2O3+8SO2。下列说法正确的是 ( )
A.SO2中硫元素的质量分数是50%
B.Fe2O3中铁、氧元素的质量比是2∶3
C.氧气由两个氧原子构成
D.物质X的化学式是Fe4S8
10.【学科素养·化学观念】(2022四川泸州中考改编，40，★★☆)火箭燃料肼能与H2O2反应，反应图示如图(未配平)。请回答相关问题。
(1)肼中氮元素与氢元素的质量比为 。
(2)该反应的化学方程式为 。(注意配平)
素养探究全练
11.【学科素养·科学态度与责任】(2023河北邯郸二十三中期中)我国力争在2060年前实现“碳中和”(二氧化碳的排放与吸收平衡，实现“零排放”)，保护环境。实现“碳中和”通常可采取如下措施：
(1)碳减排：使用氢能源可减少二氧化碳排放。硼(B)可与物质X反应制取氢气，化学方程式为2B+6X 2B(OH)3+3H2↑，X的化学式为 。
(2)碳“捕捉”：用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠(Na2CO3)和水，该反应的化学方程式为 。
(3)碳转化：一定条件下，将二氧化碳和氢气在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇(CH3OH)和M，其反应原理如下图所示：
该反应中生成的甲醇和物质M的分子个数比为 。
12.【学科素养·科学思维】硅(Si)是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。利用石英砂(主要成分为二氧化硅)生产高纯硅的流程如图所示。
回答下列问题：
(1)请写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式： 。
(2)整个制备过程必须严格控制无水、无氧气。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式： 。
(3)二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠(Na2SiO3)和水，请写出反应的化学方程式： 。
(4)以上生产高纯硅的流程中，可循环使用的物质是 。
答案全解全析
基础过关全练
1.B 根据化学反应前后原子的种类与数目不变，可知X的化学式是O2。
2.D A项，铁在氧气中燃烧生成的是Fe3O4，反应条件是点燃；B项，氧化镁的化学式为MgO；C项，反应条件是点燃。
3.(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)2H2+O22H2O
解析 按照化学方程式的书写步骤书写各反应的化学方程式。(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水与氧气；(2)氢气和氧气在点燃条件下反应生成水。
4.(1)乙 (2)BC (3)CO+2H2 CH3OH
解析 (1)1个氢分子由2个氢原子构成，图中表示氢分子的是乙。
(2)化学反应前后原子的种类不变，分子的种类一定发生改变；该反应是多种物质反应生成一种物质，属于化合反应。(3)在单原子铂催化剂的催化作用下，一氧化碳和氢气反应生成甲醇。
5.C 本题可利用“定一法”进行配平，把HNO3的化学计量数定为1，则NO2、O2、H2O前面的化学计量数分别为1、，同时扩大到原来的4倍，则NO2、O2、H2O、HNO3前面的化学计量数分别为4、1、2、4。
6.(1)2 3 4 3 (2)1 3 2 2
(3)4 3 2
解析 (1)利用“最小公倍数法”进行配平，以氧原子作为配平的起点，Fe2O3、CO2前的化学计量数分别为2、3，最后调整C、Fe前的化学计量数分别为3、4。(2)可利用“定一法”进行配平，把C2H4前的化学计量数定为1，则O2、H2O、CO2前面的化学计量数分别为3、2、2。(3)利用“最小公倍数法”进行配平，以氧原子作为配平的起点，O2、Al2O3前的化学计量数分别为3、2，最后调整Al前的化学计量数为4。
能力提升全练
7.B 结合微观示意图可知反应的化学方程式为CH2O+O2 CO2+H2O。分子在化学变化中可再分；由化学方程式可知，该反应前后分子数目和原子数目都没有改变；该反应中共有甲醛、二氧化碳和水三种化合物。
8.B 根据化学反应前后原子的种类与数目不变，可知X是H2O。
9.A SO2中硫元素的质量分数是×100%=50%；Fe2O3中铁、氧元素的质量比是(56×2)∶(16×3)=7∶3；氧气是由氧分子构成的；根据化学反应前后原子的种类与数目不变可知，X的化学式是FeS2。
10.(1)7∶1 (2)N2H4+2H2O2 N2↑+4H2O
解析 (1)肼的化学式为N2H4，氮元素和氢元素的质量比为(14×2)∶(1×4)=7∶1。(2)结合微观示意图可知，该反应是肼和过氧化氢反应生成氮气和水，按照化学方程式的书写步骤，书写化学方程式并配平。
素养探究全练
11.(1)H2O (2)2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O (3)1∶1
解析 (1)由质量守恒定律，化学反应前后原子的种类及个数不变，可知X的化学式为H2O。(3)一定条件下，二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O，所以生成的甲醇和物质M(水)的分子个数比为1∶1。
12.(1)SiHCl3+H2 Si+3HCl
(2)SiHCl3+3H2OH2SiO3+3HCl+H2
(3)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O (4)HCl
解析 (1)H2和SiHCl3在1 084 ℃下制备高纯硅(Si)，根据质量守恒定律可得，另一种生成物为HCl。(2)先假设未知生成物为X，根据题意可写出化学方程式：SiHCl3+3H2OH2SiO3+3HCl+X，可以推断X为H2。
