用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

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

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

下列說法不正確的是(　　)

A．由反應①、②可推知：CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   ΔH＝-867 kJ·mol-1

B．等物質的量的甲烷分別參與反應①、②，則反應轉移的電子數(shù)相等

C．若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，放出的熱量為173.4 kJ

D．若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉移的電子總數(shù)為3.2NA

 

【答案】

D

【解析】根據(jù)蓋斯定律可知，（①＋②）÷2即得到CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   ΔH＝-867 kJ·mol-1，選項A正確。甲烷在反應中都是失去8個電子的，B正確。標準狀況下4.48 L CH4是0.2mol，所以放出的熱量是867 kJ×0.2＝173.4 kJ，C正確。0.2mol甲烷失去1.6mol電子，D不正確。答案選D。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義．
（1）處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉化為單質S．
已知：①CO（g）+
12
O2（g）=CO2（g）△H=-283.0KJ?mol-1
②S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-296.0KJ?mol-1
此反應的熱化學方程式是
2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H1=-270KJ?mol-1
2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H1=-270KJ?mol-1
．
（2）氮氧化物是造成光化學煙霧和臭氧層損耗的主要氣體．已知：
①CO（g）+NO2（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-a KJ?mol-1（a＞0）
②2CO（g）+2NO （g）=N2（g）+2CO2（g）△H=-b KJ?mol-1（b＞0）
若用標準狀況下 3.36L CO還原NO2至N2（CO完全反應）的整個過程中轉移電子的物質的量為
0.3
0.3
mol，放出的熱量為
3（2a+b）/80
3（2a+b）/80
KJ（用含有a和b的代數(shù)式表示）．
（3）用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染．例如：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574KJ?mol-1①
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=？②
若1mol CH4還原NO2至N2整個過程中放出的熱量為867KJ，則△H2=
-1160KJ/mol
-1160KJ/mol
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2010?祁陽縣一模）一氧化碳、二氧化硫和氮的氧物是重要的化工原料，但也是大氣的主要污染物，綜合治理其污染是環(huán)境化學當前的重要研究內容之一．
（1）硫酸生產中，SO2催化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g），反應過程的能量變化如圖所示．
①圖中A表示
反應物總能量
反應物總能量
．
②該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5對圖中E的大小有何影響？
降低
降低
（填“增大”、“降低”、“沒有”）．
③在一定條件下，將0.100molSO2（g）和0.060molO2（g）放入容積為2L的密閉容器中，反應達到平衡時，測得c（SO3）=0.04mol/L．則該條件下反應的平衡常數(shù)K=
1.6×103
1.6×103
．
（2）一定條件下，氫氣與一氧化碳按一定比例可生成潔凈能源甲醇（CH3OH），則：
①n（H2）：n（CO）=
2：1
2：1
．
②甲醇高效燃料電池是以CH3OH為燃料，O2為氧化劑，KOH為電解質組成．該電池放電時，負極反應式為：
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
．
（3）汽車尾氣是城市空氣的污染源之一，治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉換器”（用鉑、鈀合金作催化劑），它的特點是使CO和NO反應，生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體．
①寫出一氧化碳與一氧化氮反應的化學方程式：
2CO+2NO═2CO2+N2
2CO+2NO═2CO2+N2
．
②用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△=-1160kJ/mol
若用標準狀況下6.72LCH4還原NO2到N2，整個過程中轉移電子總數(shù)為
2.4NA
2.4NA
（阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示），放出的熱量為
260.1
260.1
kJ．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?南京三模）隨著氮氧化物污染的日趨嚴重，國家將于“十二五”期間加大對氮氧化物排放的控制力度．  目前，消除氮氧化物污染有多種方法．
（1）用活性炭還原法處理氮氧化物．有關反應為：C（s）+2NO（g）?N2 （g）+CO2 （g）△H．某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T1℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

濃度/mol?L-1

/
時間/min		 NO N2 CO2
0 0.100 0 0
10 0.058 0.021 0.021
20 0.040 0.030 0.030
30 0.040 0.030 0.030
40 0.032 0.034 0.017
50 0.032 0.034 0.017
①T1℃時，該反應的平衡常數(shù)K=
0.56
0.56
（保留兩位小數(shù)）．
②30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是
減小CO2的濃度
減小CO2的濃度
．
③若30min后升高溫度至T2℃，達到平衡時，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5：3：3，則該反應的△H
＜
＜
0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．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
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ?mol-1
寫出CH4（g）與NO2（g）反應生成N2 （g）、CO2 （g）和H2O（1）的熱化學方程式
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955 kJ?mol-1
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=-955 kJ?mol-1

（3）以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示，在使用過程中石墨I電極反應生成一種氧化物Y，有關電極反應
可表示為
NO2+NO3--e-=N2O5
NO2+NO3--e-=N2O5
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

汽車內燃機工作時產生的高溫會引起N2和O2發(fā)生反應生成NO氣體，是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一．
（1）如圖表示在T1、T2兩種不同溫度下，一定量的NO發(fā)生反應：2NO（g）?N2（g）+O2（g）．反應過程中N2的體積分數(shù)隨時間變化的圖象．升高溫度，該反應的平衡常數(shù)K將
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）2000℃時，向容積為2L的密閉容器中充入10mol N2與5mol O2，達到平衡后NO的物質的量為2mol，則2000℃時該反應的平衡常數(shù)K的數(shù)值為
1
9
1
9
．該溫度下，若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1mol，則達到平衡后N2的轉化率為
1
7
或14.3%
1
7
或14.3%
．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，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）△H1=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ?mol-1
若1mol CH4還原NO2至N2，整個過程中放出的熱量為
867
867
kJ．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)隨著大氣污染的日趨嚴重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫（SO2）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%．目前，消除大氣污染有多種方法．
（1）用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．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
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ?mol-1
寫出CH4（g）與NO2（g）反應生成N2 （g）、CO2 （g）和H2O（1）的熱化學方程式
 

（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下可將SO2轉化為SO42-，從而實現(xiàn)對SO2的治理．已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，則另一反應的離子方程式為
 
．
（3）用活性炭還原法處理氮氧化物．有關反應為：C（s）+2NO（g）?N2 （g）+CO2 （g）．某研究小組向密閉的真空容器中（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計）加入NO和足量的活性炭，恒溫（T1℃）條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

濃度/mol?L-1

時間/min		 NO N2 CO2
0 1.00 0 0
10 0.58 0.21 0.21
20 0.40 0.30 0.30
30 0.40 0.30 0.30
40 0.32 0.34 0.17
50 0.32 0.34 0.17
①10min～20min以v（CO2） 表示的反應速率為
 
．
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算T1℃時該反應的平衡常數(shù)為
 
（保留兩位小數(shù)）．
③一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉化率
 
（填“增大”、“不變”或“減小”）．
④下列各項能作為判斷該反應達到平衡的是
 
（填序號字母）．
A．容器內壓強保持不變　　      B． 2v正（NO）=v逆（N2）
C．容器內CO2的體積分數(shù)不變     D．混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件，過一段時間反應重新達到平衡，則改變的條件可能是
 
．請在如圖中畫出30min至40min的變化曲線
 
．

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