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某密闭容器中有大量H
2
O(气)、大量的CO
2
和少量的Na
2
O
2
，充分反应后有一种气体剩余，你认为剩余的是H
2
O(气)还是CO
2
？________
试题答案
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答案：
解析：
H
2
O
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（2012?奉贤区二模）研究NO
2
、NO、SO
2
、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）NO
2
可用水吸收，相应的化学反应方程式为
3NO
2
+H
2
O═2HNO
3
+NO
3NO
2
+H
2
O═2HNO
3
+NO
．利用反应6NO
2
（g）+8NH
3
（g）
催化剂
加热
7N
2
（g）+12H
2
O（g）也可处理NO
2
．则化学平衡常数表达式K=
C
7
(
N
2
)
C
12
(
H
2
O)
C
6
(N
O
2
)
C
8
(N
H
3
)
C
7
(
N
2
)
C
12
(
H
2
O)
C
6
(N
O
2
)
C
8
(N
H
3
)
；当转移1.2mol电子时，消耗的NO
2
在标准状况下是
6.72
6.72
L．
（2）汽车尾气中含有NO和CO气体，对环境有影响．已知平衡常数K的值大小，是衡量化学反应进行程度的标志．在25℃时，下列反应及平衡常数如下
2NO（g）?N
2
（g）+O
2
（g）-Q
1
K
1
=1×10
30
2CO（g）+O
2
（g）?2CO
2
（g）+Q
2
K
2
=2.5×10
91
为了完成汽车尾气处理装置的改造，除去氮氧化物、一氧化碳污染气体，根据上述有关数据判断，下列说法正确的是
C
C
A．改造后的尾气装置使用高温高压，可大量减少污染气体的排放
B．汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥，对植物生长有益，可不必除去
C．改造后的尾气装置使用催化剂，可大量减少污染气体的排放
D．根据K
1
和K
2
的数据，尾气中NO和CO可自行转化为无害气体
（3）一定条件下将CO和H
2
O发生反应，可减少CO对环境的影响．若在700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H
2
O，发生反应：CO（g）+H
2
O（g）?CO
2
+H
2
（g）
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t
1
＜t
2
）：
反应时间/min
n（CO）/mol
H
2
O/mol
0
1.20
0.60
t
1
0.80
t
2
0.20
反应在t
1
min内的平均速率为v（H
2
）=
0.2
t
1
0.2
t
1
mol?L
-1
?min
-1
，保持其他条件不变，起始时向容器中充入2.40molCO和1.20molH
2
O，到达平衡时，n（CO
2
）
等于
等于
0.80mol（填：大于、小于、等于）．
（4）酸雨是大气污染的危害之一，二氧化硫（SO
2
）的含量是空气质量监测的一个重要指标．某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验，每隔1h，通过pH计测定雨水样品的pH，测得的结果如下表：
测定时间/h
0
1
2
3
4
雨水样品的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
请写出上述PH变化的原因（用化学方程式表示）
2H
2
SO
3
+O
2
=2H
2
SO
4
2H
2
SO
3
+O
2
=2H
2
SO
4
．
工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO
2
转化为SO
3
是一个关键的步骤．
（1）某温度下，SO
2
（g）+
1
2
O
2
（g）?SO
3
（g）；△H=-98kJ?mol
-1
．开始时在100L的密闭容器中加入4.0mol SO
2
（g）和10.0molO
2
（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=
3.33
3.33
．
（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO
2
和1mol O
2
，发生反应：2SO
2
（g）+O
2
（g）?2SO
3
（g），达平衡后改变下述条件，SO
2
、O
2
、SO
3
气体平衡浓度都比原来增大的是
AD
AD
（填字母）．
A．保持温度和容器不变，充入2molSO
3
B．保持温度和容器体积不变，充入2molN
2
C．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO
3
D．移动活塞压缩气体
E．升高温度
（3）下列关于2SO
2
（g）+O
2
（g）?2SO
3
（g）反应的图象中，不正确的是
C
C
．
（4）同学们学习了电化学知识后大家提出，可以用电解的方法来生产硫酸，可避免产生酸雨，污染环境．于是大家设计了一个以铂为电极，两极分别通入SO
2
和空气，酸性电解液来实现电解生产硫酸．
①阳极的电极反应为
SO
2
+2H
2
O-2e
-
=SO
4
2-
+4H
+
SO
2
+2H
2
O-2e
-
=SO
4
2-
+4H
+
．
②若电解液为2L 0.025mol?L
-1
的硫酸溶液，当电解过程共转移了0.1mol电子时，理论上消耗SO
2
的体积为（标准状况）为
1.12L
1.12L
，此溶液的pH=
1
1
（忽略溶液体积变化）．
③设计此实验的想法得到了老师的充分肯定，但与工业上生产硫酸相比还是有很多不足，请对此实验进行合理的评价
耗费大量的电能，不经济，产率低，不能大规模生成
耗费大量的电能，不经济，产率低，不能大规模生成
（写出一点即可）．
（2013?济南一模）目前工业上有一种用CO
2
来生产燃料甲醇的方法，可以将CO
2
变废为宝．
（1）已知在常温常压下：
①2CH
3
OH（l）+3O
2
（g）=2CO
2
（g）+4H
2
O（g）△H=
_
1275.6kJ?mol
-1
②2CO（g）+O
2
（g）=2CO
2
（g）△H=
_
556.0kJ?mol
-1
③H
2
O（l）=H
2
O（g）△H=+44.0kJ?mol
-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式
CH
3
OH（l）+O
2
（g）=CO （g）+2H
2
O（l）△H=
_
447.8 kJ?mol
-1
CH
3
OH（l）+O
2
（g）=CO （g）+2H
2
O（l）△H=
_
447.8 kJ?mol
-1
（2）某同学利用甲醇燃料电池为电源，设计了一种电解法制取Fe（OH）
2
的实验装置（如图），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．则电源中a极为
正
正
极（填“正”或“负”），其电极反应式为
O
2
+4e
-
+2H
2
O=4OH
-
O
2
+4e
-
+2H
2
O=4OH
-
．装置上端A极电极材料是
Fe
Fe
（填化学式），B电极上的电极反应式为
2H
+
+2 e
-
=H
2
↑
2H
+
+2 e
-
=H
2
↑
．
（3）将不同量的CO（g）和H
2
O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H
2
O（g）?CO
2
（g）+H
2
（g），得到如下三组数据：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H
2
O
CO
CO
2
1
650
2
4
1.6
5
2
900
1
2
0.4
3
3
900
1
2
0.4
1
①该反应的正反应为
放
放
（填“吸”或“放”）热反应．
②实验1中，以v（H
2
）表示的平均反应速率为
0.16mol/（L?min）
0.16mol/（L?min）
．
③900℃时，按CO（g）、H
2
O（g）、CO
2
（g） 和 H
2
（g）的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6mol和0.8mol分别加入该容器，则此时反应的v（正）
＜
＜
v（逆）（填“＞”“＜”或“=”中之一）．
④实验3跟实验2相比，改变的条件可能是
使用了催化剂；加大了压强
使用了催化剂；加大了压强
．
已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍．A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，E是过渡元素且为地壳中含量较多的金属元素之一．请回答下列问题：
（1）化合物M的结构简式为
HCHO
HCHO
．
（2）在元素周期表中，E元素位于第
四
四
周期
Ⅷ
Ⅷ
族．用电子排布式写出E元素基态原子的价电子构型
3d
6
4s
2
3d
6
4s
2
．
（3）元素C与D的第一电离能的大小关系是C
＞
＞
D（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）在一密闭容器中发生反应2CD
2
（g）?2CD（g）+D
2
（g）△H＞O，反应过程中CD
2
的浓度随时间变化的情况如图所示．
①依曲线A，反应在3min内D
2
的平均反应速率为
0.0117mol/（L?min）
0.0117mol/（L?min）
．
②若曲线A、B分别表示该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件是
温度
温度
（填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”）．
③曲线A、B分别对应的反应平衡常数大小关系是K
A
＜
＜
K
B
（填“＞”、“＜”或“=”）
（5）甲同学用图1所示装置对E元素单质与浓硫酸的反应进行实验．①检查装置气密性后，将过量的E元素单质和一定量的浓硫酸放入烧瓶，塞紧橡皮塞，开始计时．t
1
时开始加热，在铁屑表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变．甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2．在0～t
1
时间段，E表面没有气泡生成，说明E在浓硫酸中发生了
钝化
钝化
；t
1
～t
2
时间段，反应生成的气体是
SO
2
、H
2
SO
2
、H
2
．写出开始加热时发生反应的化学方程式
2Fe+6H
2
SO
4
（浓）
△
.
Fe
2
（SO
4
）
3
+3SO
2
↑+6H
2
O
2Fe+6H
2
SO
4
（浓）
△
.
Fe
2
（SO
4
）
3
+3SO
2
↑+6H
2
O
．
Ⅰ、利用下列各组物质制备和收集相应的气体，可采用如右下图所示装置（图中尾气处理装置略）的是
（填序号）．
①石灰石和稀盐酸 ②二氧化锰和浓盐酸
③铜和稀硝酸 ④铜和浓硫酸
⑤浓盐酸和浓硫酸 ⑥铝和烧碱溶液
Ⅱ、联氨（N
2
H
4
）及其衍生物是一类重要的火箭燃料．N
2
H
4
与N
2
O
4
反应能放出大量的热．
（1）已知：2NO
2
（g）?N
2
O
4
（g）△H=-57.20kJ?mol
-1
．一定温度下，在密闭容器中反应2NO
2
（g）?N
2
O
4
（g）达到平衡．其他条件不变时，下列措施能提高NO
2
转化率的是
（填字母）
A．减小NO
2
的浓度 B．降低温度 C．增加NO
2
的浓度 D．升高温度
（2）25℃时，1.00gN
2
H
4
（l）与足量N
2
O
4
（l）完全反应生成N
2
（g）和H
2
O（l），放出19.14kJ的热量．则反应2N
2
H
4
（l）+N
2
O
4
（l）=3N
2
（g）+4H
2
O（l）的△H=
kJ?mol
-1
Ⅲ、镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用．已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H
2
O
放电
充电
Cd（OH）
2
+2Ni（OH）
2
（3）该电池充电时阳极反应式：
（4）放电时负极附近溶液的碱性
（填“增强”或“减弱”或“不变”）
关 闭
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（2013?济南一模）目前工业上有一种用CO2来生产燃料甲醇的方法，可以将CO2变废为宝．
已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍．A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，E是过渡元素且为地壳中含量较多的金属元素之一．请回答下列问题：
Ⅰ、利用下列各组物质制备和收集相应的气体，可采用如右下图所示装置（图中尾气处理装置略）的是