①已知酸性废水中存在Cr2O7和CrO4的转化平衡，请用离子方程式表示它们之间的转化反应_____；
②加入沉淀剂BaCl2溶液之前需加入一定量的NaOH溶液，以利于沉淀的生成，则生成的沉淀为_____（写化学式）。
（5）工业上还可用电解法来处理含Cr2O7的酸性废水，通过电解制得还原剂。右图为电解装置示意图（电极材料分别为铁和石墨）。
2-
2-2-
①装置中b电极的材料是_____（填“铁”或“石墨”）。 ②该处理过程中，Cr2O7被还原成Cr的离子方程式为_____。 【答案】 (1).
(2). ad (3). 2∶3 (4). Cr2O72-＋H2O
2-2+
+
3+
3+
2-3+
2CrO42-＋2H+
(5). BaCrO4 (6). 铁 (7). Cr2O7＋6Fe＋14H＝2Cr＋6Fe＋7H2O
【解析】试题分析：本题以处理含Cr2O7的工业废水的流程为载体，考查氧化还原反应的基本概念和有关计算，外界条件对化学平衡的影响，电解原理。 （1）N2H4中只存在共价键，电子式为
2-3+
2-
。
（2）根据流程加入N2H4，Cr2O7被还原成Cr，N2H4在反应中作还原剂，能替代N2H4的物质具有还原性，FeSO4溶液、Na2SO3溶液具有还原性，可替代N2H4；浓HNO3溶液、酸性KMnO4溶液具有强氧化性，不能替代N2H4；答案选ad。
（3）N2H4转化为无污染的物质，N2H4被氧化成N2，N2H4作还原剂，N元素的化合价由-2价升至0价；Cr2O7被还原成Cr，Cr2O7作氧化剂，Cr元素的化合价由+6价降至+3价；根据得失电子守恒，4n（N2H4）=6n（Cr2O7），n（Cr2O7）：n（N2H4）=2:3，即氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3。
（4）①Cr2O7和CrO4之间的转化平衡用离子方程式表示为Cr2O7+H2O②先加入一定量的NaOH溶液，OH消耗H，平衡“Cr2O7+H2O浓度增大，则加入沉淀剂BaCl2溶液，生成的沉淀为BaCrO4。
（5）①根据题意通过电解制得还原剂，铁为活性电极，石墨为惰性电极，则Fe作阳极，Fe失电子生成还原剂Fe2+，装置中b电极为阳极，则b电极的材料是铁。
②电解时阳极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Cr2O72-被还原成Cr3+，则Fe2+被氧化成Fe3+，反应可写
-+
2-2-+
2-2-2-2-2-2-3+
2-
2CrO4+2H。
2-
2-+
2CrO4+2H”正向移动，CrO4
成Fe+Cr2O7→Fe+Cr，根据得失电子守恒配平为6Fe+Cr2O7→6Fe+2Cr，结合废水呈酸性和原子守恒，写出离子方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
9. 绿矾（FeSO4·7H2O）在不同温度下可分解得到各种铁的氧化物和硫的氧化物。已知SO3是一种无色晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃，氧化性及脱水性较浓硫酸强，能漂白某些有机染料，如品红等。回答下列问题：
2+2-3+3+2+2-3+3+
（1）同学甲按右图所示装置实验检验绿矾的分解产物。装置B中可观察到的现象是_____，由此得出绿矾的分解产物中含有SO2。装置C的作用是_____。
（2）同学乙认为同学甲的实验结论不严谨。乙对甲做完实验的B装置试管进行加热，发现褪色的品红溶液未恢复红色，则可证明绿矾分解的产物中_____。（选填字母） A．不含SO2 B．可能含SO2 C．一定含有SO3
（3）同学丙查阅资料发现绿矾受热分解还可能有O2放出，为此，丙选用甲的部分装置和下图部分装置设计出了一套检验绿矾分解气态产物的装置：
①同学丙的实验装置中，依次连接的合理顺序为_____。 ②能证明绿矾分解产物中有O2的实验操作及现象是_____。
（4）为证明绿矾分解产物中含有三价铁，选用的实验仪器有试管、药匙、_____；选用的试剂为_____。
【答案】 (1). 品红溶液褪色 (2). 吸收尾气，防止SO2（SO3）等气体扩散到空气污染环境 (3). BC (4). AFGBDH (5). 把H中的导管移出水面，撤走酒精灯，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气 (6). 胶头滴管 (7). 盐酸，KSCN溶液
【解析】试题分析：本题以探究绿矾分解产物为载体，考查SO2的性质，实验装置的连接，物质的检验，实验方案的设计和评价。
（1）根据题意，绿矾在不同温度下可分解得到各种铁的氧化物和硫的氧化物，SO2、SO3都能使品红溶液褪色，装置B中可观察到的现象是：品红溶液褪色。装置C的作用是：吸收尾气，防止SO2（SO3）等气体扩散到空气污染环境。
（2）经SO2漂白过的品红溶液加热后可恢复红色，SO3也能漂白品红。对B装置试管进行加热，褪色的品红溶液未恢复红色，说明产物中一定含SO3，可能含SO2，答案选BC。
（3）①根据题意，绿矾分解的气态产物可能有H2O（g）、SO2、SO3和O2。检验H2O（g）用无水CuSO4；检验SO2用品红溶液；根据题给SO3的物理性质，检验SO3将气态产物冷却观察是否有晶体析出；检验O2用带火星的木条。为了防止检验其它气体时带出的H2O（g）干扰分解产物H2O（g）的检验，故先检验产物H2O（g）；由于SO3也能漂白品红，所以先检验SO3并除去SO3后检验SO2；检验SO2后用碱液吸收SO2，收集O2并检验O2；装置连接的合理顺序为AFGBDH。 ②O2能使带火星的木条复燃，证明绿矾分解产物中有O2的实验操作及现象是：把H中的导管移出水面，撤走酒精灯，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是O2。
（4）绿矾分解得到铁的氧化物和硫的氧化物，要证明分解产物中含有三价铁，用非氧化性酸将分解的固体产物溶解，再用KSCN溶液检验；选用的实验仪器有试管、药匙、胶头滴管；选用的试剂是盐酸、KSCN溶液。实验操作为：取固体分解产物少许于试管中，加入足量稀盐酸使固体充分溶解，再向溶液中加入KSCN溶液，若溶液呈血红色，则分解产物中含三价铁。 点睛：本题的难点是第（3）问中装置的连接顺序，物质检验时一般用特征方法，但需要注意其它物质的干扰，所以检验时要确定检验的顺序（如本题中先用无水CuSO4检验水蒸气等），若有干扰必须先排除干扰（如本题中SO3会干扰SO2的检验，检验SO2之前必须除去SO3）。 10. 汽车尾气（主要成分为NOx和CO）已成为主要的空气污染物来源之一，有发生光化学烟雾污染的潜在危险。
（1）某小组同学为研究光化学烟雾的形成进行了模拟实验。测得烟雾的主要成分为CxHy(烃)、NO、NO2、O3、PAN （CH3COOONO2），各种物质的相对浓度随时间的变化如右图。根据图中数据，下列推论最不合理的是_____。（填选项序号字母）
a．NO的消失的速率比CxHy快 b．NO生成NO2
c．CxHy及NO2可以生成PAN及O3 d．O3生成PAN
（2）一定条件下，将2 mol NO与2 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，下列可判断反应达平衡的是_____。（填选项序号字母） a．体系压强保持不变 b．混合气体密度保持不变
c．NO和O2的物质的量之比保持不变 d．每消耗2 mol NO同时生成2 mol NO2 （3）高温下N2和O2发生N2(g)＋O2(g)一。
①右图是T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像，据此判断反应N2(g)＋O2(g)
2NO(g)为_____（填“吸热”或“放热”）反应。
2NO(g)反应，是导致汽车尾气中含有NO的原因之
②2000℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2，达到平衡后NO的物质的量为2 mol，则此刻反应的平衡常数K＝_____。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol，则达到平衡后N2的转化率为_____。
③汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示。写出其变化的总化学反应方程式：_____。
（4）为减少汽车尾气中NOx的排放，常采用CxHy（烃）催化还原NOx消除氮氧化物的污染。 例如：CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ/mol CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
若16 g CH4还原NO2至N2，共放出热量867 kJ，则ΔH2＝_____。若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，共转移的电子总数为_____（阿伏加德罗常数的值用NA表示）。
【答案】 (1). d (2). ac (3). 吸热 (4). 1/9或0.11 (5). 1/7或14.3% (6). 2NO＋O2＋4CO
4CO2＋N2 (7). －1160 kJ·mol-1 (8). 1.6 NA
【解析】试题分析：本题主要考查图像的分析，化学平衡的标志，化学平衡的计算，反应热的计算，氧化还原反应中转移电子数的计算。
（1）a，根据图示，在一段时间内，NO消失的速率比CxHy快，a项合理；b，由图示，开始NO减少的同时NO2增多，NO生成NO2，b项合理；c，由图示，CxHy、NO2减少的同时PAN、O3增多，结合原子守恒，CxHy及NO2可生成PAN和O3，c项合理；d，O3浓度始终增大，O3不会生成PAN，d项不合理；答案选d。
（2）a，该反应的正反应为气体分子数减小的反应，建立平衡过程中气体分子物质的量减小，在恒温恒容容器中，体系压强减小，平衡时气体分子物质的量不变，体系压强不变，体系压强不变能判断反应达到平衡；b，该反应中所有物质都是气体，根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，容器的体积不变，混合气体的密度始终不变，混合气体密度保持不变不能说明反应达到平衡；c，起始NO和O2物质的量相等，建立平衡过程中转化的NO和O2物质的量之比为2:1，建立平衡过程中NO和O2物质的量之比减小，平衡时NO和O2物质的量之比不再变化，NO和O2物质的量之比保持不变说明反应达到平衡；d，每消耗2molNO同时生成2molNO2只表示正反应，不能说明反应达到平衡；能说明反应达到平衡的是ac，答案选ac。 （3）①由图像可见T2先出现拐点，说明T2反应速率快，则T2于T1时，说明升高温度，反应2NO（g）
T1；T2平衡时N2的体积分数小
N2
N2（g）+O2（g）逆向移动，反应2NO（g）
2NO（g）为吸热反应。
（g）+O2（g）的逆反应为吸热反应，即N2（g）+O2（g）②用三段式
N2（g）+O2（g）
2NO（g）
n（起始）（mol） 10 5 0 n（转化）（mol） 1 1 2 n（平衡）（mol） 9 4 2
平衡时N2、O2、NO物质的量浓度依次为4.5mol/L、2mol/L、1mol/L，反应的平衡常数K=
===0.11。若开始向容器中充入N2与O2均为1mol，设从开始到平衡
时转化N2物质的量为x，用三段式
N2（g）+O2（g）
2NO（g）
n（起始）（mol） 1 1 0 n（转化）（mol） x x 2x n（平衡）（mol） 1-x 1-x 2x
平衡时N2、O2、NO物质的量浓度依次为（1-x）/2mol/L、（1-x）/2mol/L、xmol/L，