Question

19．已知：
①CH₄（g）+4N0₂（g）═4NO（g）+2H₂O（g）△H₁=-574KJ•mol^-1
②CH₄（g）+4N0（g）═2N₂（g）+CO₂+2H₂O（g）△H₂=-1160KJ•mol^-1
則CH₄催化還原NOX的相關(guān)說法正確的是（　�。�

• A． 由①可推知：CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（1）的△H大于△H₁
• B． 等物質(zhì)的量的甲烷分別發(fā)生①②反應(yīng)至完全，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不同
• C． 若用0.2 mol CH₄發(fā)生上述反應(yīng)還原足量的NO₂至N₂，放出的熱量為173.4 kJ
• D． 若用標準狀況下4.48 LCH₄還原足量的NO₂至N₂，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為16 mol

Answer 1

分析 A．由氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)，放出熱量；
B．根據(jù)C元素的化合價變化來計算轉(zhuǎn)移的電子；
C．反應(yīng) $\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），分析物質(zhì)的量與反應(yīng)熱的數(shù)值關(guān)系；
D．反應(yīng) $\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反應(yīng)轉(zhuǎn)移8mol電子．

解答 解：A．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，焓變均為負數(shù)，則△H小于△H₁，故A錯誤；
B．兩個反應(yīng)中，C元素的化合價均由-4價升高到+4價，則等物質(zhì)的量的甲烷分別參加反應(yīng)①、②，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同，故B錯誤；
C．反應(yīng) $\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g）△H=-867kJ/mol，標準狀況下物質(zhì)的量為0.2molCH₄，則放出的熱量為0.2mol×867kJ=173.4kJ，故C正確；
D．CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反應(yīng)轉(zhuǎn)移8mol電子，則用標準狀況下4.48LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.2mol×8=1.6mol，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)及焓變，為高頻考點，把握蓋斯定律的應(yīng)用及反應(yīng)中物質(zhì)的量與反應(yīng)能量變化的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．