Question

18．用CH₄催化還原NO_x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(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 由反應(yīng)①可推知：CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l），△H＞-574 kJ•mol^-1
• B． 反應(yīng)①②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不相同
• C． 若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH₄ 還原NO₂至N₂，放出的熱量為173.4kJ
• D． 若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH₄ 還原NO₂至N₂，整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.8mol

Answer 1

分析 A．生成液態(tài)水放出的熱量多；
B．兩個(gè)反應(yīng)中都是CH₄失電子；
C．根據(jù)蓋斯定律及物質(zhì)的量與反應(yīng)熱的數(shù)值關(guān)系來(lái)解答；
D．反應(yīng)$\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反應(yīng)轉(zhuǎn)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1mol甲烷反應(yīng)放出的熱量大于574kJ，所以CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l），△H＜-574 kJ•mol^-1，故A錯(cuò)誤；
B．兩個(gè)反應(yīng)中，C元素的化合價(jià)均由-4價(jià)升高到+4價(jià)，則等物質(zhì)的量的甲烷分別參加反應(yīng)①、②，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同，故B錯(cuò)誤；
C．由蓋斯定律：$\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g）△H=-867kJ/mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH₄其物質(zhì)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(yīng)轉(zhuǎn)移8mol電子，則用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH₄還原NO₂至N₂，整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.2mol×8=1.6mol，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)反應(yīng)及蓋斯定律，明確熱化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系及物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)熱的數(shù)值與物質(zhì)的量的關(guān)系即可解答，題目難度中等．