某化学兴趣小组对碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果。
已知：C(s)+O2(g)
CO2(g) △H＝-393kJ•mol-1；
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H＝-566kJ•mol-1；
（1）将水蒸气喷到灼热的炭上实现炭的气化（制得CO、H2），若要得到该反应的热化学方程式，还需要知道反应（用化学方程式表示） 的焓变。
（2）将一定量CO(g)和H2O(g)分别通入容积为1L的恒容密闭容器中，发生反应：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验组序 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
|
| H2O |
CO |
CO2 |
|||
| 1 |
500 |
4 |
4 |
2.0 |
6 |
| 2 |
750 |
2 |
1 |
0.6 |
3 |
| 3 |
750 |
2 |
1 |
0.6 |
1 |
①500℃时该反应的平衡常数K＝______________。
②该反应的逆反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
③实验2中，0～3min时段内，以v(H2)表示的反应速率为 。
④实验3与实验2相比，改变的条件是 。请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO2)随时间变化的曲线，并作必要的标注。
（3）CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO 为负极燃气，空气与 CO2的混和气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，则负极电极反应式为 。
（4）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH＝5.6，c(H2CO3)＝1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－+H+的电离平衡常数K＝ 。（已知：10－5.6＝2.5×10－6）
(10分)有A、B、C、D、E五种短周期元素，其元素特征信息如下表：
| 元素编号 |
元素特征信息 |
| A |
其单质是密度最小的物质 |
| B |
阴离子带两个单位负电荷，单质是空气的主要成分之一 |
| C |
其阳离子与B的阴离子有相同的电子层结构， 且与B可以形成两种离子化合物 |
| D |
其氢氧化物和氧化物都有两性，与C同周期 |
| E |
与C同周期，原子半径在该周期最小 |
回答下列问题：
（1）写出下列元素的名称：B、_________，C、________，D、________，E、________；
（2）写出A、B、C形成的化合物M的化学式；
（3）实验测得DE3在熔融状态下不导电，则DE3中含有的化学键类型为________；
（4）D单质与M的水溶液反应的离子方程式：。
(14分)
Ⅰ（1）写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号。
（2）元素周期表中，所含元素超过18种的周期是。
Ⅱ有：①168O、178O、188O ②H2O、D2O ③石墨、金刚石 ④H、D、T 四组微粒或物质，回答下列问题（填序号）：
（1）互为同位素的是___________； （2）互为同素异形体的是_______________；
（3）由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物，其中相对分子质量最大的是________（填化学式）。
III（1）用电子式表示Na2S的形成过程：。
（2）用电子式表示H2O的形成过程：。
(12分)过氧化钙晶体[CaO2·8H2O]较稳定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液。广泛应用于环境杀菌、消毒等领域。
★过氧化钙晶体的制备
工业上生产CaO2·8H2O的主要流程如下：
（1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是。
（2）沉淀时常用冰水控制温度在10℃以下和通入过量的NH3，其可能原因分别是
①；②。
★过氧化钙晶体含量的测定
准确称取0.3000g产品于锥形瓶中，加入30 mL蒸馏水和10 mL 2.000 mol·L－1 H2SO4，用0.0200 mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点。重复上述操作两次。H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4－＋5 H2O2＋6H+＝2Mn2+＋5O2↑＋8H2O
（3）滴定终点观察到的现象为。
（4）根据表1数据
表1. KMnO4标准溶液滴定数据
| 滴定次数 |
样品的质量/g |
KMnO4溶液的体积/mL |
|
| 滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
| 1 |
0.3000 |
1.02 |
24.04 |
| 2 |
0.3000 |
2.00 |
25.03 |
| 3 |
0.3000 |
0.20 |
23.24 |
计算产品中CaO2·8H2O的质量分数（写出计算过程）：
V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素。X元素是地壳中含量最多的元素，Y、Z组成的气态化合物M的水溶液呈碱性，W的单质在X2中的燃烧产物可使品红溶液褪色，V是一种历史悠久、应用广泛的金属元素。请回答：
（1）Y元素在周期表中的位置是；
（2）由以上五种元素两两组合所形成的常见化合物中，有一种气体物质能与水反应生成气体且反应属于氧化还原反应，请写出该反应的化学方程式。
（3）X、Y、Z三种元素可组成一种强酸U，M在适当条件下被U吸收生成一种盐。该盐的水溶液的pH7（填“大于”、“小于”或“等于”）。原因是（用离子方程式表示）
（4）若将V金属投入到盐酸溶液中，生成了浅绿色溶液N。N的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：
（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以Y2、Z2为电极反应物，以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型原电池，放电时溶液中H+移向（填“正”或“负”）极。
(15分)中国环境监测总站数据显示，颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
| 离子 |
K+ |
Na+ |
NH |
SO |
NO |
Cl－ |
| 浓度/mol•L－1 |
4×10－6 |
6×10－6 |
2×10－5 |
4×10－5 |
3×10－5 |
2×10－5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH ＝ 。
（2）NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：
① N2(g)＋O2(g)
2NO(g)△H＝ 。
② 当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式 。
③ 汽车汽油不完全燃烧时还产生CO，有人设想按下列反应除去CO：
2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知该反应的△H＞0，该设想能否实现？ 。
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
① 用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
② 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是
。
③ 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH）表示），NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：Ni(OH)2＋M
NiO(OH)＋MH，电池放电时，负极电极反应式为 ； 充电完成时，全部转化为NiO(OH)，若继续充电，将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极电极反应式为 。