Question

【題目】ⅰ.用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1

CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160 kJ·mol－1

若用4.48 L(折合成標況體積) CH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為_________(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)，放出的熱量為_________kJ。

ⅱ.將1 L含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl 的水溶液用惰性電極電解一段時間后。

（1）若在一個電極上得到0.1 mol Cu，另一電極上析出氣體(在標準狀況下)的體積是________L。

（2）若在一個電極上得到0.4 mol Cu，另一電極上析出氣體(在標況下)的體積是_________L。

Answer 1

【答案】I.1.60 NA(或1.6 NA)；173.4；ii.（1）2.24；（2）5.6。

【解析】

試題分析：i.①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，

②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，

(①＋②)/2得出：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g)

△H=(－574－1160)/2kJ·mol－1=－867kJ·mol－1，

轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為4.48×8×NA/22.4=1.6 NA；

放出熱量為4.48×867/22.4kJ=173.4kJ；

ii.（1）陰極：Cu2 ＋ ＋ 2e－ = Cu，陽極：2Cl－－2e－ = Cl2↑，Cu～2e－～Cl2↑，V(Cl2) = 0.1×22.4L = 2.24L；（2）陰極：Cu2 ＋ ＋ 2e－ = Cu，陽極：2Cl－－2e－ = Cl2↑、4OH－－4e－ = O2↑ ＋ 4H ＋ ，混合氣體為（0.1 ＋ 0.15） × 22.4L = 5.6L。