Question

一定條件下，氮氧化物 （NO_x）形成的污染可以用甲烷來消除．已知：①CH₄（g）+4NO₂（g）-4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-574kJ/mol②CH₄（g）+4NO（g）-2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-1160kJ/mol下列選項正確的是（ ）
A．x=1.6時，每消除1mol氮氧化物需消耗0.5mol CH₄
B．CH₄（g）+2NO₂（g）-N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=＞-867kJ/mol
C．若0.2molCH₄還原NO₂至N₂，在上述條件下放出的熱量為287 kJ
D．若用標準狀況下2.24LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子為0.8mol

Answer 1

【答案】分析：A、根據(jù)x=1.6計算二氧化氮和一氧化氮物質(zhì)的量之比，結(jié)合①②計算分析判斷；
B、利用蓋斯定律計算CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反應(yīng)熱，根據(jù)水的狀態(tài)不同，放出的熱量不同判斷；
C、根據(jù)CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反應(yīng)熱計算；
D、根據(jù)化合價的變化計算．
解答：解：A、X=1.6，計算NO₂和NO按照3；2混合，1mol混合物中NO₂占mol，根據(jù)①②化學(xué)方程式計算可知，消耗甲烷mol；同理NO占mol，消耗甲烷mol，共計消耗甲烷mol=0.25mol，故A錯誤；
B、利用蓋斯定律，將題中反應(yīng)可得：
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-867kJ?mol^-1，氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水是要放熱，則
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H＜-867kJ?mol^-1，故B錯誤；
C、若0.2molCH₄還原NO₂至N₂，在上述條件下放出的熱量為0.2mol×867kJ?mol^-1=173.4kJ，故C錯誤；
D、若用標準狀況下2.24LCH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子為×[+4-（-4）]=0.8mol，故D正確；
故選D．
點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)熱的計算以及氧化還原反應(yīng)等知識，題目難度不大，注意水的狀態(tài)不同，放出的熱量不同，掌握利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的方法．