Question

【题目】（1）已知：

C（s）+O2（g）=CO2（g） ΔH=﹣393.5kJ·mol－1

CO（g）+O2（g）=CO2（g）ΔH=﹣283kJ·mol－1

根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式___。

（2）已知热化学方程式：H2（g）+O2（g）=H2O（g） ΔH=﹣241.8 kJ·mol－1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为___kJ·mol－1

（3）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

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

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

若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2，反应中转移的电子总数为___（用阿伏加德罗常数NA表示），放出的热量为___kJ。

Answer 1

【答案】C（s）+O2（g）=CO2（g）ΔH=﹣110.5 kJ·mol-1 409.0 1.6NA 173.4

【解析】

⑴已知：

C(s) ＋O2(g)=CO2(g) ΔH=－393.5kJ·mol－1

CO(g) ＋O2(g)=CO2(g) ΔH=－283kJ·mol－1

根据上述信息，将第1个方程式减去第2个方程式，得出C转化为CO的热化学方程式

C(s) ＋O2(g) = CO(g) ΔH=－110.5 kJ·mol-1，故答案为C(s) ＋O2(g) = CO(g) ΔH=－110.5 kJ·mol-1；

⑵已知热化学方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=－241.8 kJ·mol－1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，ΔH=正反应活化能－生成物活化能，生成物活化能=正反应活化能－ΔH=167.2 kJ·mol-1－(－241.8 kJ·mol－1)= 409.0 kJ·mol－1，生成物活化能即为逆反应的活化能，故答案为409.0；

⑶用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

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

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

将两个方程式相加再除以2，得到

CH4(g)+2NO2(g)= N2(g) +CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－867kJ·mol－1，

该反应中甲烷的碳从－4加升高到＋4，电子转移为8 mol，二氧化氮的氮从＋4加降低到0价的氮气，2 mol NO2共转移8mol电子，现有标准状况下4.48 L CH4，其物质的量为，反应中转移的电子物质的量为0.2 mol× 8=1.6mol，电子数目为1.6NA，

放出的热量Q=867kJ·mol－1×0.2 mol=173.4kJ，故答案为1.6NA；173.4kJ。