题目内容

【题目】一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1

②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160 kJ·mol-1

下列叙述正确的是()

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

B. CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热为ΔH3, 则反应中放出ΔH3>ΔH1

C. 若 0.2 mol CH4还原 NO2至 N2, 则反应中放出的热量一定为173.4 kJ

D. 若用标准状况下 2.24 L CH4 还原 NO2 至 N2,整个过程中转移电子 1.6mol

【答案】A

【解析】

A.已知:①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJmol-1,②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJmol-1,根据盖斯定律,(①+②)÷2可得:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJmol-1,故A正确;B.液态水的能量比气态水的能量低,生成液态水放出的热量更多,则:CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H3<△H1,故B错误;C.发生反应:CH4+2NO2═N2(g)+CO2+2H2O,反应放出的热量与物质的聚集状态有关,水的状态不确定,反应中放出的热量不一定为173.4 kJ,故C错误;D.发生反应:CH4+2NO2═N2(g)+CO2+2H2O,甲烷物质的量为0.1mol,反应中C元素化合价由-4价升高为+4,故转移电子为0.1mol×8=0.8mol,故D错误,故选A。

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