7.某气体由H2、N22、CO、CO2中的若干种组成,为了探究其成分,化学兴趣小组取两份相同体积的该气-|||-体样品分别进行实验,测得气体分子个数的变化如下表所示:-|||-实验结果-|||-实验操作(充分反应后冷却至室温)-|||-反应前气体分子个数 反应后气体分子个数-|||-气体样品1 通过足量灼热的炭粉 m m+n-|||-气体样品2 通过足量灼热的氧化铜 m m-n-|||-下列说法中不正确的是-|||-A.该气体一定含有H2、CO2,可能含有N 2、CO-|||-B.若 =2n, 则该气体一定只含有H2、CO2-|||-C.若 =3n, 则该气体的成分为H2、CO2、N2或H2、CO2、CO-|||-D.实验中参加反应的炭粉和氧化铜粉末的质量比 leqslant 3:20

考查要点：本题主要考查气体成分的推断，涉及化学反应的分子数变化及质量比计算。
解题思路：

1. 分析实验数据：通过实验1（与炭粉反应）和实验2（与氧化铜反应）的分子数变化，确定气体中必含的成分。
2. 反应方程关联：结合反应方程式，推导气体中各成分的可能组合。
3. 极端情况验证：通过设定参数（如$m=2n$或$m=3n$），判断气体组成的可能性。
4. 质量比计算：根据反应物的摩尔关系，计算质量比的极值。

破题关键：

• 实验1分子数增加：说明气体中含$CO_2$（与炭粉反应生成$CO$）。
• 实验2分子数减少：说明气体中含$H_2$（与氧化铜反应生成液态水，分子数减少）。
• N₂和CO的不确定性：两者不参与实验中的反应，无法通过实验直接判断是否存在。

实验数据分析

1. 实验1（通过灼热炭粉）

   • 反应方程式：$C + CO_2 \xrightarrow{\text{高温}} 2CO$
   • 每1分子$CO_2$生成2分子$CO$，分子数增加1。
   • 分子数增加$n$，说明原气体中$CO_2$的体积为$n$。

2. 实验2（通过灼热氧化铜）

   • $H_2$与$CuO$反应：$H_2 + CuO \xrightarrow{\Delta} Cu + H_2O$（液态，分子数减少1）。
   • $CO$与$CuO$反应：$CO + CuO \xrightarrow{\Delta} Cu + CO_2$（分子数不变）。
   • 分子数减少$n$，说明$H_2$的体积为$n$（仅$H_2$反应导致分子数减少）。

选项分析

选项A

气体一定含$H_2$、$CO_2$，可能含$N_2$、$CO$。

• 正确：$N_2$和$CO$不参与实验反应，无法确定是否存在。

选项B

若$m=2n$，气体只含$H_2$、$CO_2$。

• 正确：$H_2$和$CO_2$各$n$，总分子数$m=n+n=2n$，无其他成分。

选项C

若$m=3n$，气体成分为$H_2$、$CO_2$、$N_2$或$H_2$、$CO_2$、$CO$。

• 错误：
  • $m=3n$时，总分子数为$H_2(n) + CO_2(n) + \text{其他}(n)$，其他可能为$N_2$、$CO$或两者的组合。
  • 选项未涵盖“同时含$N_2$和$CO$”的情况，表述不全面。

选项D

实验中参加反应的炭粉和氧化铜的质量比$\leqslant 3:20$。

• 正确：
  • 若仅$CO_2$与炭粉反应，质量比为$3:20$。
  • 若含$CO$，炭粉用量减少，质量比小于$3:20$。