例題2(重慶A卷)工業生產硫酸中的某一步反應用微觀模型圖表示如下,下列說法正確的是
( )
A. 反應前後硫元素的化合價從+2價變成+3價
B. 參加反應的反應物間分子個數比是1∶1
C. 反應前後分子數目不變
D.該反應屬於化合反應
解析:從右側的原子示意圖可以判斷,反應前的框中有兩種分子,二氧化硫分子和氧分子,反應後的框中也有兩種分子,三氧化硫分子和氧分子。
A. 反應前二氧化硫中硫為+4價,反應後變為三氧化硫,硫顯+6價,因此A選項錯誤;
B. 要判斷參加反應的反應物分子個數比,從反應前後微粒圖可以判斷,反應前有2個氧分子,反應後還剩餘1個氧分子,則參加反應的氧分子個數只有1個,所以二氧化硫分子與氧分子個數比為2∶1,因此B選項錯誤;
C. 反應前有4個分子,反應後分子有3個,數目發生了改變,因此C選項錯誤;
D.二氧化硫和氧氣反應生成三氧化硫屬於化合反應,因此D選項正確。
例題3 (貴州安順節選)在宏觀、微觀和符號之間建立聯繫是化學學科的特點。
(2)近年來,我國科研人員在「甲烷二氧化碳重整和Ni基催化劑」的研究方面取得突破。如圖是甲烷與二氧化碳反應的微觀示意圖。
①在框內補充C的微觀模型圖_______________。
②該反應利用兩種溫室氣體,兼具環保和經濟價值;反應難點之一是破壞甲烷分子、二氧化碳分子的穩定結構,分為______________(填微粒名稱)並重新組合。
③寫出該反應的化學方程式________________。
解析:(1)①根據不同原子的圖示可以判斷,A是1個甲烷分子,B是1個二氧化碳分子,D是2個一氧化碳分子。則根據質量守恆定律,反應前後原子的個數不變可知,反應前有2個碳原子、4個氫原子、2個氧原子,反應後有2個碳原子、2個氧原子,還少了4個氫原子。則C物質為兩個氫分子。故答案為:
;②化學變化的微觀實質是分子分裂、原子重組。該過程是甲烷分子分裂成碳原子、氫原子,二氧化碳分子分裂成碳原子、氧原子,每兩個氫原子重新組合形成氫分子,一個碳原子和兩個氧原子結合生成一氧化碳分子。故答案為:氫原子、碳原子、氧原子;③根據題②的分析可知,該反應是甲烷和二氧化碳在催化劑的催化作用下反應生成氫氣和一氧化碳。則反應的化學方程式為: