一定條件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)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(xiàng)正確的是( 。
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、氮氧化物轉(zhuǎn)化為N2,N2是無毒的氣體;
D、利用n=
V
Vm
計(jì)算甲烷的物質(zhì)的量,再利用碳元素化合價(jià)的變化來計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù).
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、通過將氮氧化物轉(zhuǎn)化為N2,N2是無毒的氣體,能消除污染,與N2參與大氣循環(huán)無關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、甲烷的物質(zhì)的量為
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,碳元素的化合價(jià)由-4價(jià)升高為+4價(jià),則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為為0.1mol×8=0.8mol,故D錯(cuò)誤;
故選B.
點(diǎn)評(píng):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.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2008?廣東)下列涉及有機(jī)物的性質(zhì)或應(yīng)用的說法不正確的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),清潔能源越來越受人們關(guān)注.
(1)氫能在二十一世紀(jì)有可能在世界能源舞臺(tái)上成為一種舉足輕重的二次能源.
①硫-碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):
I.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIⅡ.2HI
通電
H2+I2Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是
c
c
(填序號(hào),下同).
a.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行    b.反應(yīng)I中SO2氧化性比HI強(qiáng)
c.循環(huán)過程中需補(bǔ)充H2O    d.循環(huán)過程中產(chǎn)生l mol O2的同時(shí)產(chǎn)生1mol H2
②利用甲烷與水反應(yīng)制備氫氣,因原料價(jià)廉產(chǎn)氫率高,具有實(shí)用推廣價(jià)值,已知該反應(yīng)為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1若800℃時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=1.0,某時(shí)刻測(cè)得該溫度下,密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為:c(CH4)=3.0mol?L-1;c(H2O)=8.5mol?L-1;c(CO)=2.0mol?L-1;c(H2)=2.0mol?L-1,則此時(shí)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系是v
v.(填“>”、“<”或“=”)
③實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2,反應(yīng)時(shí)溶液中水的電離平衡
向右
向右
移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列固體試劑中的
b
b
,產(chǎn)生H2的速率將增大.
a.NaNO3    b.CuSO4     c.Na2SO4    d.NaHSO3
(2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
加熱
CH3OH(g)分析該反應(yīng)并回答下列問題:
①下列各項(xiàng)中,不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是
d
d

a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO,同時(shí)生成l mol CH3OH
②如圖甲是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
 K2.(填“>”、“<”或“=”)
③已知甲醇燃料電池的工作原理如圖乙所示.

①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為
CH3OH
CH3OH
,該電池正極的電極反應(yīng)式為:
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
,工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇(CH3OH)完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
1.2
1.2
mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有機(jī)物和無機(jī)物之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,請(qǐng)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)方程式。

(1)工業(yè)上用NH3、CO2在180 ℃、1.5×107—3×107 Pa條件下合成尿素();尿素在尿素酶的催化下跟水反應(yīng)可生成碳酸銨,被作物吸收。

(2)甲烷(CH4)在一定條件下跟水反應(yīng)可生成水煤氣(H2和CO),工業(yè)上用之作合成氨的原料氣;CO和H2在一定條件下又可轉(zhuǎn)化成CH4。

(3)在生物學(xué)上,CO2和H2O通過光合作用可合成葡萄糖(C6H12O6);葡萄糖在人體內(nèi)通過生理氧化又可轉(zhuǎn)化成CO2和H2O而放出熱量,以供人體所需。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有機(jī)物和無機(jī)物之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,請(qǐng)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)方程式。

(1)工業(yè)上用NH3、CO2在180 ℃、1.5×107—3×107 Pa條件下合成尿素();尿素在尿素酶的催化下跟水反應(yīng)可生成碳酸銨,被作物吸收。

(2)甲烷(CH4)在一定條件下跟水反應(yīng)可生成水煤氣(H2和CO),工業(yè)上用之作合成氨的原料氣;CO和H2在一定條件下又可轉(zhuǎn)化成CH4

(3)在生物學(xué)上,CO2和H2O通過光合作用可合成葡萄糖(C6H12O6);葡萄糖在人體內(nèi)通過生理氧化又可轉(zhuǎn)化成CO2和H2O而放出熱量,以供人體所需。

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