1、九年级化学 化学质量守恒定律的专项 培优练习题及答案一、初中化学质量守恒定律1在一个密闭容器内有四种物质，一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如表，下列推理正确的是物质XYZQ反应前质量/g410121反应后质量/g01215待测A反应物是X和Y，成物是Q和ZB参加反应的Y和Q的质量比是11C参加反应的X与Q的质量比是13D反应后生成15 g Z【答案】C【解析】由表中数据分析可知，反应前后X的质量减少了4 g0 g=4 g，故X是反应物，参加反应的X的质量为4 g；反应前后Y的质量增加了12 g10 g=2 g，故Y是生成物；同理确定Z是生成物，生成的Z的质量为15 g1 g=14
2、 g；由质量守恒定律，Q应是反应物，且参加反应的Q的质量为14 g+2 g4 g=12 g，故待测的数值为21g12 g=9 g。A、根据分析，可知反应物是X和Q，生成物是Y和Z，故选项说法错误；B、参加反应的Y的质量为12 g10 g=2 g，参加反应的Q的质量为14 g+2 g4 g=12 g，故参加反应的Y和Q的质量比是16，故选项说法错误；C、参加反应中X、Q的质量比为4 g12 g=13，故选项说法正确；D、根据表格中的数据，反应后生成Z的质量为15 g1 g=14 g，故选项说法错误。故选C。2“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有害气体转化成无毒气体，如图所示为其中的某个反应的微观
3、示意图。则从该示意图中获取的信息不正确的是（）A化学反应前后元素种类不变B参加反应的甲中氧元素质量等于生成的丙中氧元素的质量C甲和丁中同种元素的化合价不同D参加反应的乙和生成的丙分子个数比为1：1【答案】B【解析】【分析】由反应的微观示意图可知，反应物甲、乙分别是二氧化氮和一氧化碳，生成物丙丁分别是二氧化碳和氮气，反应的方程式是：2NO2+4CO4CO2+N2。【详解】A、由微粒的变化可知，反应前后原子的种类不变，元素的种类也不变，故A正确；B、由质量守恒定律可知，参加反应的甲中氧元素质量和乙中氧元素的质量之和等于生成的丙中氧元素的质量，故B错误；C、甲是二氧化氮，丁是氮气，同种元素的化合价不
4、同，故C正确；D、参加反应的乙和生成的丙分子个数比为4：41：1，故D正确。故选：B。【点睛】解决此类题的一般步骤，根据微观示意图确定反应物、生成物的化学式，写出化学方程式并配平，然后分析解答。3据报道，中国科学技术大学研究人员利用钴及其氧化物成功研制一种新型催化剂，可将二氧化碳高效“清洁”地转化成液体，反应的微观示意图如图所示。有关该反应的说法正确的是( )A反应前后原子总数减少B反应物和生成物中共有两种氧化物C得到的液体燃料化学式是H2C2OD可用于减少二氧化碳的排放【答案】D【解析】【分析】据题目信息结合微观示意图，排除未反应的分子的干扰，可写出反应的方程式为：CO2+H2H2CO2。【
5、详解】A、在化学反应前后原子的种类与数量没有改变，故错误；B、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，反应物中CO2是氧化物，生成物中没有氧化物，故错误；C、得到的液体燃料化学式是H2CO2，故错误；D、二氧化碳转化为液体燃料，可用于减少温室气体的排放，故正确。故选：D。4FeS2常用于在接触法制硫酸过程中产生CO2，其化学方程式为：4FeS2+11O22X+8SO2，则X的化学式为（ ）AFeOBFe2O3CFe3O4DFeSO4【答案】B【解析】试题分析：据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类、个数不变。反应前有4个铁原子、8个硫原子、22个氧原子；反应后8个硫原子、16个氧原子
6、；所以一个X分子中有2个铁原子、3个氧原子，X的化学式是Fe2O3考点：质量守恒定律：5在一个密闭容器中放入W、G、H、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表：关于此反应的认识不正确的是（）物质WGHP反应前质量/g181232反应后质量/g待测26212A物质H一定是该反应的催化剂B该反应一定是化合反应C在反应物和生成物中，G、P的质量比为5：4D待测值为13【答案】A【解析】【分析】根据质量守恒定律计算出“待测”的值，再根据化学反应后，质量增加的物质是生成物，质量减少的物质是反应物。【详解】A、物质H的质量在反应前后不变，可能是该反应的催化剂，也可能没有参加反
7、应，故A不正确；B、W、P质量都减少，是反应物，G增加，是生成物，反应物是两种，生成物是一种，H的质量在反应前后不变，属于化合反应而不是分解反应，故B正确；C、反应中G、P的质量比为25g：20g5：4，故C正确；D、根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，所以18+1+2+32待测+26+2+12，因此待测13g，反应后物质待测值W的质量为：18g5g13g，故D正确。故选A。【点睛】在化学反应中遵循质量守恒定律，参加反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。6根据下列粒子结构示意图，判断下列说法正确的是A表示四种不同的元素B丁表示的是阴离子C甲、丙元素具有相似的化学性质D乙元
8、素在化合物通常中显+1 价【答案】D【解析】【详解】A. 质子数决定元素的种类，故上图共表示三种不同的元素，选项错误；B. 丁表示的微粒质子数大于核外电子数，带正电，是阳离子，选项错误；C. 具有稳定结构的原子彼此化学性质相似，不是稳定结构的原子，最外层电子数相同的化学性质相似，甲、丙不具有相似的化学性质，选项错误；D. 乙元素的原子最外层电子数为1，反应易失去一个电子，形成带一个单位正电荷的阳离子，在化合物通常中显+1 价，选项正确。故选D。【点睛】在原子结构示意图中，小圆圈表示原子核，圆圈内的数字为质子数；弧线表示电子层，弧线上的数字为该层上的电子数。7一定条件下，甲、乙混合后发生化学反应
9、，测得反应前后各物质的质量变化如下表所示。下列说法中，不正确的是（）物质甲乙丙丁反应前的质量/g50200反应后的质量/g23X243Ax的值等于2B甲一定是化合物C该反应是化合反应D反应时丙和丁的质量比为8:1【答案】C【解析】【分析】根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，则，。【详解】A、根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，则，故A正确；B、由表格数据可知，甲的质量减少，甲是反应物，乙的质量反应前后没变，乙是催化剂或没参加反应，丙丁的质量增加，则丙丁是生成物，则甲是化合物，故B正确；C、甲的质量减少，甲是反应物，
10、乙的质量反应前后没变，乙是催化剂或没参加反应，丙丁的质量增加，则丙丁是生成物，反应是甲生成丙丁的反应，为分解反应，故C不正确；D、反应时丙和丁的质量比为，故D正确。故选C。【点睛】反应中减少的我反应物，增加的为生成物。8婴儿“尿不湿”最关键的材料是聚丙烯酸钠,其吸水性是棉花或纸张的数十倍。它是由丙烯酸(C3H4O2)与氢氧化钠经过一系列复杂反应制得的。下列有关丙烯酸的说法正确的是（ ）A由碳、氢、氧三个元素组成B碳、氢、氧三种元素的质量比为3：4：2C碳元素的质量分数为50%D一个丙烯酸分子由3个碳原子、4个氢原子和1个氧分子构成【答案】C【解析】【详解】A.元素只讲种类不讲个数;B在丙烯酸中
11、原子个数比为3:4:2,元素质量比还应乘各自的相对原子质量;C.碳元素的质量分数为；D.一个丙烯酸分子由3个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成,分子中不含分子,只含原子。故选C。9某纯净物R常温下即可分解，生成NH3、H2O和CO2。根据这一事实，下列的推理中，不正确的是AR中一定含有氮元素BR一定为化合物CR中一定含有水DR的化学性质不稳定【答案】C【解析】【分析】【详解】A、根据质量守恒定律可知在化学反应前后元素的种类不会变化所以某物质R常温下可分解为NH3、H2O和CO2，说明R是由C、N、H、O四种元素组成的；故选项说法正确B、物质R是由C、N、H、O四种元素组成的纯净物，故R是化合物
12、，故选项说法正确C、根据质量守恒定律，化学反应的过程就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质的过程原物质是纯净物且生成物中有水，故反应物中一定不含水；故选项说法错误D、根据题意“纯净物R常温下即可分解”，说明R不稳定，故选项说法正确10A、B、C三种物质各15g，它们化合时只能生成30g新物质D若增加10gA，则反应停止后，原反应物中只剩余C根据上述条件推断，下列说法正确的是（ ）A第一次反应停止后，B剩余9gB第二次反应后，D的质量为60gC反应中A和B的质量比是3：2D反应中A和C的质量比是5：2【答案】D【解析】【详解】由题意可知，第一次A全部反应，B、C有剩余；若增加
13、10gA，25gA时，与15gB也会恰好反应，只剩余C；设：第一次反应停止后，参加反应的B的质量为x，第二次反应后，D的质量为yA+B+CD15g x 30g25g 15g yx=9g，因此剩余B是6g；y=50g根据质量守恒定律：第一次参加反应的C的质量=30g15g9g=6g，因此反应中A和C的质量比=15g：6g=5：2故选D11学习化学需要使用化学符号。下列叙述正确的是ANH3中的3表示3个氨气分子B铝片表面氧化物的化学式为AlOC2N表示2个氮原子或2个氮元素D氯化钠溶液中含有Na+和Cl【答案】D【解析】【详解】A. NH3中的3表示1个氨气分子中有3个氢原子，此选项错误；B. 铝
14、片表面氧化物的化学式为Al2O3，此选项错误；C. 由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，2N表示2个氮原子，元素是一个宏观概念，无数量的意义，此选项错误；D. 氯化钠溶液中含有Na+和Cl，此选项正确。故选D。12下列说法正确的是A镁条的质量等于它燃烧后生成物的质量B蜡烛燃烧时逐渐变短，不符合质量守恒定律C高锰酸钾受热分解的总质量等于生成物的总质量D12 g碳和16 g氧气反应，可生成28 g二氧化碳【答案】C【解析】试题分析：A镁条的质量与消耗的氧气的质量和等于它燃烧后生成物的质量。错误。B蜡烛燃烧时逐渐变短，是因为其中的C变为CO2气
15、体，其中的H元素变为H2O蒸汽逸出，逸出是符合质量守恒定律。错误。C高锰酸钾受热分解得到锰酸钾、二氧化锰、氧气。化学反应的过程就是原子重新组合的过程。因此反应物的总质量等于生成物的总质量。蒸汽。DC+O2CO2。12 g.由方程式可知12g碳和32 g氧气恰好反应，而给出的氧气的质量是16g,不足量，因此产生的二氧化碳的质量按照氧气来计算。可生成22g.错误。考点：考查质量守恒定律的应用级反应物有一种是过量时的计算的知识。13某金属单质 X与非金属单质Y可发生反应：2X+Y=X2Y。某实验探究小组进行了两次实验，测得数据如下表：实验序号X的用量/gY的用量/g生成X2Y的质量/g17.41.6
16、8.029.63.212.0参加反应的X与Y的质量比为 ( )A4：1B3：1C2：1D37：8【答案】A【解析】【分析】【详解】由两次实验数据表，Y的用量增加1倍，而生成X2Y的质量却没有增加1倍，说明第2次反应时，Y有剩余，9.6gX完全反应，生成12.0gX2Y，则同时参加反应的Y的质量为12.0g9.6g=2.4g；故参加反应的X与Y的质量比为9.6g：2.4g=4：1故选A14工业制钛反应为：TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2，X 的化学式为AH2SBP4CSO2DSO3【答案】D【解析】【详解】由TiF4+2H2SO44HF+2X+TiO2可知，反应前后钛原子都是1个，氟
17、原子都是4个，氢原子都是4个，反应前硫原子是2个，反应后应该是2个，包含在2X中，反应前氧原子是8个，反应后应该是8个，其中6个包含在2X中，X的化学式是SO3。故选：D。15图反映了某个化学反应各物质质量与时间的关系。下列描述正确的是A该反应是化合反应B甲的相对分子质量大于乙C丙是反应物，甲和乙是生成物Dt1时，丙的质量一定等于甲、乙的质量之和【答案】C【解析】【分析】【详解】A、由图知从0到t1时间内丙物质逐渐减少，甲乙两物质逐渐增加。所以，丙为反应物，甲、乙为生成物，该反应分解反应，描述错误；B、甲的生成量比乙多，但分子个数不知，相对分子质量甲不一定比乙大，描述错误；C、 丙是反应物，甲
18、和乙是生成物，描述正确； D、t1时，参加反应的丙质量一定等于甲、乙的质量之和，描述错误。故选C。16在一密闭容器中，有甲、乙、丙、四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：物质甲乙丙丁反应前的质量（g）24.550.10.4反应后的质量（g）0515x下列说法正确的是（）A乙是反应物B丁是催化剂C该反应为化合反应Dx=10【答案】D【解析】【分析】根据化学反应前后质量减少的是反应物，质量增加的是生成物，由表格的数据结合质量守恒定律，可知：24.5g+5g+0.1g+0.4g=5g+15g+x，则x=10g，物质质量减少的为反应物，故甲为反应物，而质量增加的丙、丁为生成物；
19、即反应物为一种，而生成物为两种，符合“一变多”的特点，故属于分解反应【详解】A、乙的质量不变，可能为催化剂，可能没有参与反应； B、丁的质量由0.4g，变为10g，不可能是催化剂；C、由分析可知：反应物为一种，而生成物为两种，符合“一变多”的特点，故属于分解反应； D、由分析可知：由表格的数据结合质量守恒定律，可知：24.5g+5g+0.1g+0.4g=5g+15g+x，则x=10g故选D172018 年 10 月 28 日，我国首艘国产航母第三次试海成功。用到的金属钛主要通过下列反应制得：2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO，TiCl4+2MgTi+2MgCl2则 X 的
20、化学式为（ ）AFeCl3BFeCl2CFe2O3DFeO【答案】A【解析】【详解】由2FeTiO3+6C+7Cl22X+2TiCl4+6CO可知，反应前铁原子是2个，反应后应该是2个，包含在2X中，反应前后钛原子都是2个，碳原子都是6个，氧原子都是6个，反应前氯原子是14个，反应后应该是14个，其中6个包含在2X中，因此X的化学式是FeCl3。故选A。18用“”和“”代表两种不同的单质分子，它们在一定条件下能发生化学反应，反应前后的微观示意图如图所示，下列说法正确的是（）A该反应是分解反应B该反应有2种生成物C每个生成物分子由3个原子构成D参加反应的“”和“”分子的个数比是 3：1【答案】D
21、【解析】【分析】【详解】A、通过反应的微观示意图可看出，反应物中有一个分子过量，该反应是由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，故A不正确；B、该反应只有1种生成物，故B不正确；C、根据微观示意图可看出，每个生成物分子由4个原子构成，故C不正确；D、由于反应物中有一个分子过量，参加反应的“”和“”分子的个数比是 31，故D正确。故选D。19甲、乙、丙、丁4种物质在密闭容器里反应，质量变化如下。下列说法正确的是（）物质甲乙丙丁反应前质量/g2042020反应后质量/g2待测3226A乙一定是与该反应无关的杂质B甲是一种化合物C丙、丁在反应中的质量比是16：13D该反应是化合反应【答案】B【解析
22、】【分析】【详解】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了20g-2g=18g，所以是反应物，参加反应的甲的质量为18g；同理可以确定丙是生成物，生成的丙的质量为32g-20g=12g；丁是生成物，生成的丁的质量为26g-20g=6g；由质量守恒定律，乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。A、乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故A错误；B、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，符合“一变多”的特征，属于分解反应，甲是分解反应的反应物，甲是一种化合物，故B正确；C、丙、丁在反应中的质量比是12g：6g=2：1，故C错误；D、该反应的反应物为甲，生成物是丙和
23、丁，符合“一变多”的特征，属于分解反应，故D错误。故选B。20如图为某反应的微观示意图，其中“”和“”表示不同元素的原子。下列说法正确的是（ ）A反应前后原子数目发生改变B反应前后分子种类没有改变C该反应属于化合反应D参加反应的两种分子个数比为12【答案】C【解析】【分析】【详解】A、由反应的微观示意图可知，反应前后原子种类、数目没有发生改变，选项A错误；B、图中可知，反应前后分子种类发生了改变，选项B错误；C、该反应由两种物质生成了一种物质，符合化合反应的特征，属于化合反应，选项C正确；D、图中可知，参加反应的两种分子个数比为11，选项D错误。故选C。21在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W在
24、一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表。则关于此反应的认识错误的是物质XYZW反应前的质量205237反应后的质量待测35212A物质Z可能是该反应的催化剂B待测物质的值为15C物质Y一定是单质D反应中Y、W的质量比为6:5【答案】C【解析】【分析】反应后质量增加的是生成物，减少的是反应物，由表格信息可知反应后Y质量增加了30g，Y是生成物；W质量减少了25g，W是反应物；Z的质量在反应前后不变，可能是催化剂也可能没有参加反应，根据质量守恒定律可知，反应物还少5克，X是反应物，待测值为15。【详解】A、根据上述分析可知，Z的质量在反应前后不变，物质Z可能是该反应的催化剂，正确；
25、 B、根据上述分析可知，待测物质的值为15，正确；C、根据上述分析可知，X是反应物，W是反应物，Y是生成物，该反应是化合反应，物质Y一定不是单质，错误；D、根据上述分析可知，反应中Y、W的质量比=30g：25g=6:5，正确。故选C。22“绿色化学”能实现零排放(即反应物中的原子利用率达到100%)CO和H2在一定条件下按照不同的比例可以合成不同的有机化工原料根据零排放的要求，以CO和H2合成的有机物不可能是( )A甲醇(CH4O)B乙醇(C2H6O)C甲醛(CH2O)D乙酸(C2H4O2)【答案】B【解析】【分析】【详解】根据零排放的要求，以CO和H2合成的有机物，则生成的有机物中C、O的原
26、子个数应该同时是1的整数倍，H的原子个数应该同时是2的整数倍，才能保证CO和H2合成有机物时没有元素浪费。乙醇(C2H6O)中C、O不能满足同时是1的整数倍的要求。选B。23对于复分解反应：X+2NaOH=2Y+Cu（OH）2，下列分析中正确的是（）A相对分子质量大小：BX一定是CY可能是DY可能是【答案】A【解析】由题中信息知，X是可溶性铜盐，Y是可溶性钠盐。A. 相对分子质量大小：XY 。故A正确。B. X不一定是CuCl2。故B错误。C. Y不可能是H2O 。故C错误。D. Y不可能是Na2SO4。故D错误。点睛本题主要考查质量守恒定律的应用。24物质X、Y之间存在如下关系：X+2Na0
27、H 2Y+Cu(OH)2，则（）AX一定是Cu(N03)2 BX的式量比Y大CY中阴离子的化合价为-2D该反应类型为置换反应【答案】B【解析】试题分析：根据题中的叙述以及质量守恒定律可知，X是可溶性铜盐且其阴离子的化合价为-1价；因为反应物为盐和碱，故该反应的类型为复分解反应 ，因为氢氧化铜的相对分子质量大于2分子氢氧化钠的相对分子质量，所以X的式量一定比Y大，故答案选择B考点： 质量守恒定律、反应类型25下列化学用语的使用及其表示的意义，正确的是A2H2 2个氢气B4H 4个氢元素CCa+2 个钙离子D2CO2 两个二氧化碳分子【答案】D【解析】【详解】A、由分子的表示方法，正确书写物质的化
28、学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则2H2可表示2个氢分子，故选项说法错误。B、由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故4H可表示4个氢原子，故选项说法错误。C、离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。一个钙离子可表示为Ca2+，故选项说法错误。D、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则2CO2可表示两个二氧化碳分子，故选项说法正确。故选：D。26某反应前后分子变化的微观示意图如下。下列说
29、法错误的是A该反应前后原子个数不变B该反应前后分子个数不变C参加反应的“”和“”分子个数比为2：3D该反应属于置换反应【答案】C【解析】【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后前后原子个数不变，说法正确，故不符合题意；B、由图可知，两个分子和一个分子反应，生成两个分子和一个 分子，反应前后分子个数不变，说法正确，故不符合题意；C、由图可知，两个分子和一个分子反应，生成两个分子和一个 分子，参加反应的“”和“”分子个数比为2：1，说法错误，故符合题意；D、由反应可知，是单质和化合物反应生成了新的单质和化合物，该反应属于置换反应，说法正确，故不符合题意；故选C2740%的甲醛(CH2O)溶液被称为福
30、尔马林。工业上可用甲醇(CH2O)氧化得到其反应的微观过程如下图所示。下列说法错误的是( )A参加反应的A与B的分子个数比为2：1B生成C与D的质量比为15：18C40%的C溶液能使蛋白质凝固变性D其中A、C、D属于化合物【答案】B【解析】【分析】由反应的微观过程图可知，该反应的方程式是：2CH3OH+O22CH2O+2H2O；【详解】A、由方程式可知，参加反应的A与B的分子个数比为2：1，故A正确；B、由方程式可知，生成C与D的质量比为(302)：(182)15：9，故B错误；C、40%的C溶液能使蛋白质凝固变性，故C正确；D、由物质的组成可知，其中A、C、D属于化合物，故D正确。故选B。【
31、点睛】本题考查质量守恒定律的微观解释，先根据微观示意图确定物质的种类，后解决相关问题。282017年5月，中国科学家取得了将二氧化碳在一定条件下转化为化工原料的重大突破。二氧化碳和氢气反应制取乙烯，其反应的微观过程如下图所示。下列说法正确的是A生成物分子数之比是1：2：4B乙烯的化学式为C2H4C反应前后分子种类、数目均不变D无机物不能转化为有机物【答案】B【解析】根据微观示意图可知氢气过量，参加反应的氢气分子为6个，二氧化碳分子为2个，生成1个乙烯分子和4个水分子；故A选项生成物分子数之比是1：2：4是错误的叙述；B选项根据质量守恒定律知道生成乙烯的化学式为C2H4是正确的叙述；C选项根据质
32、量守恒定律知道，反应前后分子的种类、数目不变是错误的叙述；D选项根据题中叙述知道，无机物能转化为有机物，故是错误的叙述；答案选择B29甲分子与乙分子反应生成丙分子的示意图如下：下列说法中，不正确的是( )A物质甲是单质B丙分子中A、B原子个数比为31C根据质量守恒定律可推知，乙的化学式为A2D反应前后原子的个数没有改变，分子的个数也没有改变【答案】D【解析】【分析】【详解】A、物质甲是由同种原子构成的，属于单质，故A正确；B、1个丙分子中含有3个A原子，1个B原子，则A、B原子个数比为31，故B正确；C、根据质量守恒定律可知，反应前后原子个数相同，反应前有2个B原子，反应后有2个B原子，有6个
33、A原子，则乙的化学式为A2，故C正确；D、反应前后原子的个数没有改变，反应前有4个分子，反应后有2个分子，分子的个数改变，故D不正确。故选D。30下图为某反应的部分微观示意图，其中不同的球代表不同元素的原子。下列说法正确的是（）A该反应属于置换反应B参加反应的两种分子个数比为1:1C1个X分子中含有3个原子D1个X分子中含有3种不同的原子【答案】C【解析】【分析】由图可知，不同球代表不同元素的原子，两种化合物反应生成单质与化合物，由原子守恒可知，X中含1个大黑球和2个小白球，以此来解答。【详解】A反应物无单质，不属于置换反应，故A错误；B由图可知，参加反应的两种分子个数比为1：2，故B错误；C原子守恒可知，X中含1个大黑球和2个小白球，即1个X分子中含有3个原子，故C正确；DX中含1个大黑球和2个小白球，有2种不同原子，故D错误；故选：C。
