Question

用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化合物的污染．例如：下列說法中錯誤的是（　　）
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．

• A、等物質的量的CH₄在反應①、②中轉移電子數相同
• B、由反應①可推知：CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H＞-574kJ/mol
• C、4NO₂（g）+2N₂（g）=8NO（g）；△H=+586kJ/mol
• D、若用標準狀況下4.48L CH₄把NO₂還原為N₂，整個過程中轉移的電子總數為1.6NA

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,氧化還原反應的計算

專題：

分析：A．根據C元素的化合價變化來計算轉移的電子；
B．由氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)，放出熱量；
C．根據蓋斯定律及物質的量與反應熱的數值關系來解答；
D．反應

①+②

2

可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反應轉移8mol電子．

解答： 解：A．兩個反應中，C元素的化合價均由-4價升高到+4價，則等物質的量的甲烷分別參加反應①、②，反應轉移的電子數相同，故A正確；
B．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CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-Q，Q＞574kJ?mol^-1，所以△H＜-574kJ/mol，故B錯誤；
C．①-②可知4NO₂（g）+2N₂（g）=8NO（g）；△H=+586kJ/mol，故C正確；
D．CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反應轉移8mol電子，則用標準狀況下4.48LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移的電子總數為0.2mol×8=1.6mol，故D正確；
故選B．

點評：本題考查熱化學反應及蓋斯定律，明確熱化學反應的關系及物質的狀態(tài)、反應熱的數值與物質的量的關系即可解答，題目難度不大．