Question

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

A．CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-867kJ?mol^-1

B．若0.2molCH₄還原NO₂至N₂，在上述條件下放出的熱量為173.4kJ

C．CH₄催化還原NO_x為N₂的過程中，若x=1.6，則轉(zhuǎn)移的電子為3.2mol

D．若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子為1.6mol

Answer 1

分析：A、利用蓋斯定律計算CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反應(yīng)熱，根據(jù)水的狀態(tài)不同，放出的熱量不同判斷；
B、根據(jù)CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反應(yīng)熱計算；
C、根據(jù)化合價的變化計算反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量；
D、根據(jù)化合價的變化計算．

解答：解：A、利用蓋斯定律，將題中反應(yīng)

①+②

2

可得：
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-867kJ?mol^-1，氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水是要放熱，則
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H＜-867kJ?mol^-1，故A錯誤；
B、若0.2molCH₄還原NO₂至N₂，在上述條件下放出的熱量為0.2mol×867kJ?mol^-1=173.4kJ，故B正確；
C、由于CH₄和NO_x物質(zhì)的量不確定，不一定為1mol，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量不確定，故C錯誤；
D、若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子為

2.24L

22.4L/moL

×[+4-(-4)]=0.8mol，故D錯誤．
故選B．

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)熱的計算以及氧化還原反應(yīng)等知識，題目難度不大，注意水的狀態(tài)不同，放出的熱量不同，掌握利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的方法．