Question

8．用CH₄催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1
②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ•mol^-1
下列說法不正確的是（　�。�

• A． 由反應①知CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H＞-574 kJ•mol^-1
• B． 反應①②轉移的電子數相同
• C． 0.2 mol CH₄還原NO₂至N₂，放出的熱量為173.4 kJ
• D． 若用標準狀況下4.48 L CH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移的電子總數為1.60 mol

Answer 1

分析 A．由氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)，放出熱量；
B．根據C元素的化合價變化來計算轉移的電子；
C．根據蓋斯定律及物質的量與反應熱的數值關系來解答；
D．反應$\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反應轉移8mol電子．

解答 解：A．由CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1，水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，放出熱量，則CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-Q，Q＞574kJ•mol^-1，所以）△H＜-574 kJ•mol^-1，故A錯誤；
B．兩個反應中，C元素的化合價均由-4價升高到+4價，則等物質的量的甲烷分別參加反應①、②，反應轉移的電子數相同，故B正確；
C.$\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g）△H=-867kJ/mol，標準狀況下4.48LCH₄其物質的量為0.2mol，則放出的熱量為0.2mol×867kJ=173.4kJ，故C正確；
D．CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反應轉移8mol電子，則用標準狀況下4.48LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移的電子總數為0.2mol×8=1.6mol，故D正確；
故選A．

點評 本題考查熱化學反應及蓋斯定律，明確熱化學反應的關系及物質的狀態(tài)、反應熱的數值與物質的量的關系即可解答，題目難度不大．