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．
下列正確的選項是（　　）

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

B．CH4催化還原NOx為N2的過程中，若x=1.6，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2mol

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

D．若用標準狀況下4.48LCH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2mol

Answer 1

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錯誤；
B、x=1.6，1molNO_x中NO₂、NO分別為0.6mol、0.4mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6mol×（4-0）+0.4mol×（2-0）=3.2mol，但該反應(yīng)中NO_x的物質(zhì)的量不確定，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不確定，故B錯誤；
C、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C正確；
D、甲烷的物質(zhì)的量為

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，碳元素的化合價由-4價升高為+4價，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為為0.2mol×8=1.6mol，故D錯誤；
故選C．