Question

一定條件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NO_x）的污染．已知：下列說法正確的是（　�。�
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．

• A、反應(yīng)CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）的△H=-867 kJ?mol^-1
• B、若用CH₄還原0.2mol NO₂至N₂，在上述條件下放出的熱量為173.4kJ
• C、若用CH₄還原lmol NO_x為N₂的過程中，若x=1.6，則生成0.4mol CO₂
• D、若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCH₄還原NO_x至N₂，整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移電子0.4mol

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：A、由反應(yīng)①+②可得到2CH₄（g）+4NO₂（g）═2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（ g ），再利用化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱成正比來計(jì)算；
B、根據(jù)物質(zhì)的量之比等于熱量比，結(jié)合方程式求出熱量；
C、據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒計(jì)算；
D．根據(jù)甲烷和NO_x轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：A、反應(yīng)①+②可得到2CH₄（g）+4NO₂（g）═2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（ g ），△H=（-574kJ?mol^-1）+（-1160kJ?mol^-1）=-1734kJ?mol^-1，
則CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（ g ）△H=-867kJ?mol^-1，若生成液態(tài)水，則放出的熱量大于867KJ，故A錯(cuò)誤；
B、由CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（ g ）△H=-867kJ?mol^-1，放出的熱量為0.2mol×867kJ?mol^-1=173.4kJ，故B正確；
C、在N的氧化物中，N的平均化合價(jià)為+3.2，1mol化合價(jià)為+3.2的N變?yōu)?價(jià)，得電子3.2mol，甲烷必須失3.2mol電子，1mol甲烷反應(yīng)生成二氧化碳失8mol電子，現(xiàn)在失去3.2mol電子，反應(yīng)的甲烷為0.4mol，生成0.4mol二氧化碳，故C正確；
D．將方程式①+②得2CH₄（g）+4NO₂（g）=2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1734kJ/mol，用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L CH₄還原NO₂至N₂，整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)=

2.24L

22.4L?mol-1

×（4+4）=0.8mol，故D錯(cuò)誤；
故選BC．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生利用蓋斯定律來計(jì)算反應(yīng)的反應(yīng)熱，并學(xué)會(huì)利用化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱的關(guān)系、利用化合價(jià)的變化分析電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目來就解答即可．