Question

5．最新研究表明：用CH₄催化還原NO₂可以消除氮氧化合物引起的污染，例如：
①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-574kJ/mol
②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-1160kJ/mol
下列說法正確的是（　　）

• A． 等物質(zhì)的量的CH₄在反應(yīng)①、②中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不相同
• B． CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H＞-574kJ/mol
• C． 4NO₂（g）+2N₂（g）═8NO（g）；△H=+586kJ/mol
• D． 若用2.24LCH₄把NO₂還原為N₂，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.8N_A

Answer 1

分析 A．根據(jù)化合價升高數(shù)=化合價降低數(shù)=轉(zhuǎn)移電子數(shù)來回答；
B．氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱；
C．根據(jù)反應(yīng)①②，利用蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式系數(shù)的意義來回答；
D．沒有說明是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無法計算．

解答 解：A．反應(yīng)①②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)=化合價升高數(shù)=化合價降低數(shù)=8，反應(yīng)甲烷中C元素的化合價升高8價，轉(zhuǎn)移8個 電子，則轉(zhuǎn)移電子相同，故A錯誤；
B．因為氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱，所以由反應(yīng)①可推知：CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H＜-574kJ•mol^-1，故B錯誤；
C．由反應(yīng)①②，利用蓋斯定律，反應(yīng)4NO₂（g）+2N₂（g）═8NO（g），可以是（①-②）得到，所以該反應(yīng)的△H=（-574kJ/mol+1160kJ/mol）=+586kJ/mol，故C正確；
D．沒有說明是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積不知道，無法計算甲烷的物質(zhì)的量，即無法計算轉(zhuǎn)移的電子，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查學(xué)生熱化學(xué)方程式的含義以及化學(xué)方程式、電子轉(zhuǎn)移知識，屬于綜合知識的考查，難度中等，注意從化合價的角度分析電子轉(zhuǎn)移，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計算能力．