Question

一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NO_x）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
下列选项正确的是（　　）

A．CH₄ （g）+2NO₂ （g）=N₂ （g）+CO₂ （g）+2H₂O （l）；△H=-867 kJ?mol^-1

B．若0.2 mol CH₄还原NO₂至N₂，在上述条件下放出的热量为173.4 kJ

C．通过将氮氧化物转化为N2参与大气循环可消除污染

D．若用标准状况下2.24LCH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子为1.6mol

Answer 1

分析：A、由反应①+②可得到2CH₄（g）+4NO₂（g）═2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（ g ），再利用化学计量数与反应热成正比来计算；
B、根据物质的量之比等于热量比，结合方程式求出热量；
C、氮氧化物转化为N₂，N₂是无毒的气体；
D、利用n=

V

Vm

计算甲烷的物质的量，再利用碳元素化合价的变化来计算转移的电子数．

解答：解：A、反应①+②可得到2CH₄（g）+4NO₂（g）═2N₂（g）+2CO₂（g）+4H₂O（ g ），△H=（-574kJ?mol^-1）+（-1160kJ?mol^-1）=-1734kJ?mol^-1，
则CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（ g ）△H=-867kJ?mol^-1，若生成液态水，则放出的热量大于867KJ，故A错误；
B、由CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（ g ）△H=-867kJ?mol^-1，放出的热量为0.2mol×867kJ?mol^-1=173.4kJ，故B正确；
C、通过将氮氧化物转化为N₂，N₂是无毒的气体，能消除污染，与N₂参与大气循环无关，故C错误；
D、甲烷的物质的量为

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，碳元素的化合价由-4价升高为+4价，则转移的电子总数为为0.1mol×8=0.8mol，故D错误；
故选B．

点评：本题考查学生利用盖斯定律来计算反应的反应热，并学会利用化学计量数与反应热的关系、利用化合价的变化分析电子转移的数目来就解答即可．