题目内容
用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1 160 kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4 kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574 kJ·mol-1
C.反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol
答案 D
解析 根据盖斯定律,(①+②)×得到如下热化学方程式:CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1,标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol,放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ;由于液态水生成气态水需要吸收热量,所以生成液态水的反应放出的热量多,放热越多,则ΔH越小,即ΔH<-574 kJ·mol-1;反应②中每1 mol CH4反应完全时转移的电子总数为8 mol,因为没有指明气体的温度和压强,4.48 L CH4的物质的量无法求算。
碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。
一定条件下,在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1 ℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
| 活性炭 | NO(mol) | A(mol) | B(mol) | |
| 初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
| 平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
(1)该反应方程式为_______________________________________________________。
(2)在T1 ℃下反应达到平衡后,下列措施能改变NO的转化率的是________(填字母序号)。
a.增大活性炭的量 b.增大压强
c.升高温度 d.移去部分B
(3)结合上表数据,该反应的平衡常数表达式为____________________________________(生成物A、B用相应的化学式表示)。若T1 ℃时的平衡常数为K1,T2 ℃时的平衡常数为K2,且K1>K2,能否判断该反应是吸热反应还是放热反应,说明理由_____________________。