2023年廣東省廣州市中考化學(xué)一模試題匯編-與催化劑相關(guān)的物質(zhì)微觀變化分析

2023年廣州市中考化學(xué)一模試題匯編與催化劑相關(guān)的物質(zhì)微觀變化分析一、單選題1．（2023·廣東廣州·從化區(qū)一模）我國(guó)某科研團(tuán)隊(duì)研究了一種利用半導(dǎo)體LDH光催化氮?dú)庵苽浒睔獾姆椒?，該方法因具有高效、清潔的?yōu)點(diǎn)而引起極大的關(guān)注，其過程示意圖如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．該反應(yīng)的生成物只有NH3B．半導(dǎo)體LDH是該反應(yīng)的催化劑C．工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣得到氮?dú)釪．該反應(yīng)前后元素的種類沒有發(fā)生變化2．（2023·廣東廣州·從化區(qū)一模）氫氣與乙烯在催化劑金屬鎳表面反應(yīng)生成乙烷，微觀過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)物和的分子個(gè)數(shù)比為1：1B．的化學(xué)式為2CH3C．反應(yīng)物中單質(zhì)的名稱為氫氣D．反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量比是1：153．（2023·廣東廣州·南沙區(qū)一模）甲烷和水蒸氣催化重整可制得高純氫和碳酸鈣，主要轉(zhuǎn)化流程如下：下列說法正確的是A．理論上，參加反應(yīng)的甲烷與水的個(gè)數(shù)比為1：1B．轉(zhuǎn)化①中生成和的質(zhì)量比為22：1C．轉(zhuǎn)化①中，催化劑能增加生成物的質(zhì)量D．轉(zhuǎn)化②的目的是提高氫氣的純度，制得高純氫4．（2023·廣東廣州·黃埔區(qū)一模）我國(guó)科研人員將二氧化碳高效合成為可供微生物直接利用的物質(zhì)X，合成轉(zhuǎn)化的微觀示意圖如下，下列說法不正確的是A．催化劑提高了合成效率B．X中碳、氫元素的質(zhì)量比為1：2C．CO2合成X的過程中伴隨能量變化D．一定有含氫元素的物質(zhì)參與合成反應(yīng)5．（2023·廣東廣州·海珠區(qū)一模）如圖為某反應(yīng)的微觀過程，下列說法中，正確的是A．反應(yīng)中有氧化物生成 B．反應(yīng)物和生成物共有4種物質(zhì)C．反應(yīng)物中，化合物與單質(zhì)的分子個(gè)數(shù)比為2：1 D．反應(yīng)前后催化劑的物理性質(zhì)保持不變6．（2023·廣東廣州·增城區(qū)一模）甲是乙醇(CH3CH2OH)，轉(zhuǎn)化生成乙和丙的微觀示意圖如下，有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．該反應(yīng)為分解反應(yīng) B．丙的化學(xué)式為H2OC．反應(yīng)前后硫酸的濃度沒有改變 D．甲、乙按個(gè)數(shù)比為1：1進(jìn)行反應(yīng)7．（2023·廣東廣州·花都區(qū)一模）我國(guó)科學(xué)家合成的新型催化劑能將CO2高效轉(zhuǎn)化為具有可燃性的甲醇，該化學(xué)反應(yīng)的微觀過程如下圖所示。下列說法不正確的是A．甲醇的化學(xué)式為CH3OH，屬于氧化物B．參加反應(yīng)的和生成的質(zhì)量之比為11：8C．參加反應(yīng)的和個(gè)數(shù)比為1：3D．該反應(yīng)有利于節(jié)約化石燃料，還將成為理想的能源補(bǔ)充形式8．（2023·廣東廣州·天河區(qū)一模）工業(yè)上使用一種國(guó)產(chǎn)低溫催化劑生產(chǎn)氧氣的反應(yīng)過程如圖。下列說法正確的是A．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B．該反應(yīng)中參加反應(yīng)的CO與生成的的分子個(gè)數(shù)比為1:1C．該反應(yīng)結(jié)束后，催化劑的質(zhì)量減少D．該反應(yīng)中各元素化合價(jià)均發(fā)生了改變9．（多選題）（2023·廣東廣州·廣州大學(xué)附屬中學(xué)?？家荒＃┮谎趸鸵谎趸伎稍诖呋瘎┍砻孓D(zhuǎn)化為無害氣體，該反應(yīng)前后分子種類變化的微觀示意圖如下。下列說法正確的是（

）A．甲的化學(xué)式為NO2 B．生成的丙與丁的質(zhì)量比為1∶1C．乙在該反應(yīng)中作氧化劑 D．反應(yīng)前后分子總數(shù)不變二、填空題10．（2023·廣東廣州·華南師大附中?？家荒＃┓e極應(yīng)對(duì)氣候變化，展現(xiàn)大國(guó)擔(dān)當(dāng)，中國(guó)向世界宣布2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的國(guó)家目標(biāo)。(1)中國(guó)科學(xué)家已實(shí)現(xiàn)由CO2到淀粉的全人工合成，主要過程如下：①階段I中，使用某催化劑可將二氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料甲醇(CH3OH)和水，其微觀示意圖如下圖1：該化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)“”和“”的微觀粒子數(shù)之比是___________。②階段的物質(zhì)轉(zhuǎn)化如上圖2所示。已知反應(yīng)a中四種物質(zhì)的比學(xué)計(jì)量數(shù)均為1，寫出反應(yīng)a的化學(xué)方程式___________。③若用44kgCO2人工合成淀粉[(C6H10O5)n](假設(shè)反應(yīng)過程中無含碳物質(zhì)的加入和損失)，理論上制得淀粉質(zhì)量___________kg。(2)目前乙二醇的全球年需求量達(dá)數(shù)千萬噸級(jí)，主要來源于石油化工。廈門大學(xué)謝素原團(tuán)隊(duì)與袁友珠團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所和廈門福納新材料科技有限公司，研發(fā)出富勒烯改性銅催化劑，實(shí)現(xiàn)了富勒烯緩沖的銅催化草酸二甲醋在溫和壓力條件下的乙二醇合成，有望降低對(duì)石油技術(shù)路線的依賴。(來源：2023年3月18日人民日?qǐng)?bào)公眾號(hào)《中國(guó)科技十大進(jìn)展》)此進(jìn)展體現(xiàn)了化學(xué)在實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰，碳中和”目標(biāo)過程中，發(fā)揮著重要的作用。①請(qǐng)寫出一種含有60個(gè)碳原子的高度對(duì)稱籠狀結(jié)構(gòu)的富勒烯分子的化學(xué)式：___________。②乙二醇能溶于水，溶液不導(dǎo)電，結(jié)合乙二醇(C2H6O2)的分子結(jié)構(gòu)模型圖，下列關(guān)于乙二醇的說法正確的是___________(填字母)A．乙二醇由碳、氫、氧三種元素組成

B．乙二醇中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大C．一個(gè)乙二醇分子中含有10個(gè)原子

D．乙二醇是一種可溶性堿，溶于水時(shí)產(chǎn)生大量OH-11．（2023·廣東廣州·天河區(qū)中考一模）碳及其化合物在多樣的物質(zhì)世界中占有重要地位。(1)金剛石和石墨的化學(xué)性質(zhì)相似，但物理性質(zhì)差異很大，原因是______。(2)“碳海綿”是由碳元素組成的固體新材料，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，利用其______性可處理海上石油泄露。(3)一種利用NaOH溶液噴淋捕捉空氣中CO2的工藝流程如圖。①“焙燒爐”中發(fā)生的反應(yīng)屬于_____（填基本反應(yīng)類型）反應(yīng)。②“沉淀器”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。③“吸收器”中生成的碳酸鈉可用于制玻璃、造紙等，其溶解度曲線如圖。下列說法正確的是_____（填標(biāo)號(hào)）。A．碳酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大B．將60°C的碳酸鈉飽和溶液降溫到40°C，有晶體析出C．20°C時(shí)，120g碳酸鈉飽和溶液里含有20g碳酸鈉D．30°C時(shí)，碳酸鈉飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.6%E.40°C時(shí)，50g水中加入30g碳酸鈉，經(jīng)充分溶解，所得溶液質(zhì)量為80g(4)將CO2封存在海洋里會(huì)造成海水酸化，涉及的反應(yīng)化學(xué)方程式為_____。(5)工業(yè)上可利用CO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料乙烯（），反應(yīng)的微觀過程如圖。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______。參考答案：1．A【分析】由圖可知，該反應(yīng)為氮?dú)夂退诖呋瘎┖凸庹盏臈l件下反應(yīng)生成氨氣和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。【詳解】A、由圖可知，該反應(yīng)的生成物有氨氣和氧氣，符合題意；B、半導(dǎo)體LDH是該反應(yīng)的催化劑，說法正確，不符合題意；C、工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣得到氮?dú)猓抢靡旱鸵貉醴悬c(diǎn)的不同，將其分離，不符合題意；D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，不符合題意。故選：A。2．B【詳解】A、在催化劑催化作用下，反應(yīng)的化學(xué)方程式是C2H4+H2C2H6，反應(yīng)物和的分子個(gè)數(shù)比為1：1，故A正確；B、由微觀示意圖可知，生成物乙烷的化學(xué)式是C2H6，故B不正確；C、由上述信息可知，反應(yīng)物中單質(zhì)是H2，名稱為氫氣，故C正確；D、由上述信息可知，氫氣和乙烷質(zhì)量比是2：30＝1：15，故D正確。故選B。3．D【詳解】A、由微觀示意圖知，該反應(yīng)為甲烷和水在催化劑作用下反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，參與反應(yīng)的甲烷與水的個(gè)數(shù)比為1:2，A錯(cuò)誤；B、轉(zhuǎn)化①中生成和的質(zhì)量比即二氧化碳和氫氣的質(zhì)量比=，B錯(cuò)誤；C、轉(zhuǎn)化①中，催化劑只能改變反應(yīng)速率，不會(huì)增加生成物的質(zhì)量，C錯(cuò)誤；D、轉(zhuǎn)化②中氧化鈣和二氧化碳在600℃時(shí)生成碳酸鈣，能提高氫氣的純度，制得高純氫，D正確。故選D。4．B【詳解】A.無催化劑時(shí)，CO2很難合成CH3COOH，所以催化劑可加快反應(yīng)速率，提高合成效率，A正確;B.由微觀圖示可知X的化學(xué)式為CH3COOH，碳、氫元素的質(zhì)量比為，B錯(cuò)誤；C.由圖示可知，反應(yīng)過程中需要通電，因此CO2合成X的過程中伴隨能量變化，C正確；D.化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，生成物CH3COOH中含有氫元素，故該反應(yīng)過程中一定有含氫元素的物質(zhì)參與反應(yīng)，D正確；故選B。5．C【分析】由圖可知，該反應(yīng)為甲烷和氧氣在催化劑的作用下反應(yīng)生成CH3OH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：?！驹斀狻緼、由圖可知，生成物為CH3OH，CH3OH是由C、H、O三種元素組成的化合物，不屬于氧化物，不符合題意；B、由圖可知，該反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物有三種物質(zhì)，分別是甲烷、氧氣，CH3OH，不符合題意；C、反應(yīng)物為甲烷和氧氣，甲烷是由C、H元素組成的純凈物，屬于化合物，氧氣是由氧元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)，故反應(yīng)物中，化合物與單質(zhì)的分子個(gè)數(shù)比為2：1，符合題意；D、化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，物理性質(zhì)可能改變，不符合題意。故選C。6．C【詳解】A、由圖知，該反應(yīng)為乙醇在濃硫酸和加熱的條件下生成乙烯（C2H4）和水，符合一變多的特征，屬于分解反應(yīng)，選項(xiàng)正確；B、由圖知，丙的化學(xué)式為H2O，選項(xiàng)正確；C、反應(yīng)有水生成，稀釋了濃硫酸，硫酸濃度發(fā)生改變，選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、由圖知，甲、乙按個(gè)數(shù)比為1：1進(jìn)行反應(yīng)，選項(xiàng)正確。故選C。7．A【分析】由微觀示意圖可知，二氧化碳與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成甲醇和水，該反應(yīng)方程式為?！驹斀狻緼、氧化物是指由兩種元素組成，且其中一種元素是氧元素的化合物，甲醇的化學(xué)式為CH3OH，甲醇是由碳、氫、氧三種元素組成的化合物，不屬于氧化物，故A說法不正確；B、由化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的二氧化碳和生成的甲醇的質(zhì)量之比為（12+16×2）：（12+1×4+16）=11：8，故B說法正確；C、由化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的二氧化碳和氫氣的個(gè)數(shù)比為1:3，故C說法正確；D、該反應(yīng)利用合成的新型催化劑能將CO2高效轉(zhuǎn)化為具有可燃性的甲醇，即二氧化碳與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成甲醇和水，該反應(yīng)有利于節(jié)約化石燃料，還將成為理想的能源補(bǔ)充形式，故D說法正確；故選A。8．B【分析】由圖知，水和一氧化碳在催化劑的作用下生成氫氣和二氧化碳，化學(xué)方程式為H2O+COCO2+H2?！驹斀狻緼、置換反應(yīng)為一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，該反應(yīng)中反應(yīng)物均為化合物，不屬于置換反應(yīng)，選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、由分析知，該反應(yīng)中參加反應(yīng)的CO與生成的CO2的分子個(gè)數(shù)比為1:1，選項(xiàng)正確；C、催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、該反應(yīng)中氫、碳元素化合價(jià)發(fā)生了改變，氧元素化合價(jià)未改變，選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。9．D【分析】由圖可知，甲、乙、丙、丁分別為N2O、CO、N2和CO2，該微觀示意圖表示一氧化二氮與一氧化碳在催化劑表面轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂投趸迹磻?yīng)化學(xué)方程式為N2O+CON2+CO2?！驹斀狻緼、分析可知，甲為N2O，錯(cuò)誤；B、分析可知，生成的丙與丁的質(zhì)量比為(14×2)：(12×1+16×2)=7∶11，錯(cuò)誤；C、分析可知，C的化合價(jià)由CO中的+2升為CO2中的+4，作還原劑，錯(cuò)誤；D、分析可知，該反應(yīng)前后的分子總數(shù)不變，正確。故選D。10．(1)1:127(2)C60AC【詳解】（1）①使用某催化劑可將二氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料甲醇(CH3OH)和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故該化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)“”和“”的微觀粒子數(shù)之比，即二氧化碳和甲醇的微觀粒子數(shù)之比為1:1；②階段的物質(zhì)轉(zhuǎn)化如上圖2所示，為甲醇和氧氣生成甲醛和雙氧水，已知反應(yīng)a中四種物質(zhì)的比學(xué)計(jì)量數(shù)均為1，則反應(yīng)a的化學(xué)方程式為；③根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類和質(zhì)量不變，二氧化碳中碳元素質(zhì)量和生成的淀粉中的碳元素質(zhì)量相等，則用44kgCO2人工合成淀粉[(C6H10O5)n]，理論上制得淀粉質(zhì)量=；故填：1:1；；27；（2）①含有60個(gè)碳原子的高度對(duì)稱籠狀結(jié)構(gòu)的富勒烯分子的化學(xué)式為C60；②乙二醇能溶于水，溶液不導(dǎo)電，結(jié)合乙二醇(C2H6O2)的分子結(jié)構(gòu)模型圖，下列關(guān)于乙二醇的說法正確的：A、根據(jù)乙二醇的化學(xué)式，乙二醇由碳、氫、氧三種元素組成，正確；B、，則乙二醇中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，錯(cuò)誤；C、根據(jù)乙二醇的化學(xué)式，一個(gè)乙二醇分子中含有10個(gè)原子，正確；D、結(jié)合乙二醇的分子結(jié)構(gòu)模型，乙二醇分子式具有兩個(gè)羥基，羥基性質(zhì)穩(wěn)定；且乙二醇能溶于水，溶液不導(dǎo)電，故溶于水時(shí)沒有產(chǎn)生氫氧根離子，錯(cuò)誤。故選AC。故填：C60；AC。11．(1)碳原子排列方式不同(2)吸附(3)分解Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓CD(4)H2O+CO2=H2CO3(5)【詳解】（1）金剛石和石墨物理性質(zhì)差異較大，是因?yàn)闃?gòu)成它們的碳原子排列方式不同。（2）具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的吸附性，所以利用其吸附性可處理海上石油泄露。（3）①“焙燒爐”中發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈣高溫生成二氧化碳和氧化鈣，符合一變多是分解反應(yīng)。②“沉淀器”中是氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣，化學(xué)方程式為：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。③A、由圖可知碳酸鈉的溶解度隨溫度的升高，先增大后減小，說法錯(cuò)誤；B、碳酸鈉60°C時(shí)的溶解度小于40℃時(shí)的溶解度，所以將60°C的碳酸鈉飽和溶液降溫到40°C，沒有晶體析出，說法錯(cuò)誤；C、2