题目内容

7．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物（NOx）的污染．已知：
①CH4（g）+4NO2 （g）═4NO（g）+CO2 （g）+2H2 O（g）△H1=-574kJ•mol-1
②CH4 （g）+4NO（g）═2N2 （g）+CO2 （g）+2H2 O（g）△H2=-1160kJ•mol-1
下列选项不正确的是（　　）
A．CH4 （g）+2NO2 （g）═N2 （g）+CO2 （g）+2H2 O（g）△H=-867 kJ•mol-1
B．CH4 （g）+4NO2 （g）═4NO（g）+CO2 （g）+2H2O（l）△H3＜△H1
C．若用0.2 mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4kJ
D．若用标准状况下2.24 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为0.8mol

分析 A．由盖斯定律可知，$\frac{①+②}{2}$可得到反应CH4 （ g ）+2NO2 （ g ）=N2（ g ）+CO2 （ g ）+2H2O （g）；
B．氮气再转化为NO的过程是放热过程，水蒸气转化为液态的水是放热过程；
C．利用热化学反应方程式中化学计量数与反应热的关系来计算；
D．利用n=$\frac{V}{Vm}$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，故A正确；
B．根据CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（ g ）△H=-867kJ•mol-1，氮气再转化为NO的过程是放热过程，水蒸气转化为液态的水是放热过程，所以CH4 （g）+4NO2 （g）═4NO（g）+CO2 （g）+2H2O（l）△H3＜△H1故B正确；
C．由CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（ g ）△H=-867kJ•mol-1，用0.2 mol CH4还原NO2至N2，放出的热量为0.2mol×867kJ•mol-1=173.4kJ，但是甲烷的反应不一定彻底，故C错误；
D．甲烷的物质的量为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正确；
故选C．

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，题目难度中等．

练习册系列答案
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17．某工业废水含有CN-和Cr2O72-等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理拟用下列流程进行处理：

回答下列问题：
（1）步骤②中，CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为CN-+ClO-═CNO-+Cl-．
（2）步骤③的反应方程式为S2O32-+Cr2O72-+H+→SO42-+Cr3++H2O（未配平），则每消耗0.4mol Cr2O72-，反应中S2O32-失去e-2.4mo1．
（3）含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理，目的是调节废水pH，使其转化成Cr（OH）3沉淀除去．
（4）在25℃下，将a mol•L-1的NaCN溶液与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合，反应后测得溶液pH=7，用含a的代数式表示CN-的水解常数Kh=（100a-1）×10-7mol•L-1．若25℃时将浓度均为0.1mol•L-1的NaCN、HCN溶液等体积混合后，溶液呈碱性，则关于该溶液的说法不正确的是（填字母）．
a．此溶液一定有c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-）
b．此溶液一定有c（Na+）=c（HCN）+c（CN-）
C．混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
d．此溶液加入少量氢氧化钠或盐酸，溶液的pH变化不大
（5）利用Cr2O72-通过下列方法测定某锡粉的纯度（杂质不参与反应）：取ag锡粉溶于盐酸中，向生成的SnCl2中加入过量的FeCl3溶液，用b mol/L K2Cr2O7滴定生成的Fe2+（已知酸性环境下，Cr2O72-可被还原为Cr3+），共用去K2Cr2O7溶液m mL．则锡粉中锡的质量分数是$\frac{3mbM}{1000a}$．（Sn的摩尔质量为M g/mol，用含a、b、m、M的代数式表示）
18．A、B、C、D、M均为中学化学常见物质，它们的转化关系如图所示（部分生成物和反应条件略去），其中A与H2O的反应在常温下进行，下列推断不正确的是（　　）
A．若M为具有臭鸡蛋气味的气体，则D可能为酸式盐，且M（A）=M（C）
B．若M为铁，则向D的溶液中通入A可能得C
C．若C为纯碱，C转化为D的反应是CO32-+H2O+CO2═2HCO3-，则A可能为氯气
D．若M为可溶性铝盐，则A与水反应可能产生氢气，也可能产生氧气
15．下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是（　　）
A．0.1mol•L-1NaHCO3溶液中：c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+2c（CO32-）+c（OH-）
B．等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后呈酸性的溶液中：c（X-）＞c（Na+）＞c（HX）＞c（H+）＞c（OH-）
C．将0.2 mol•L-1 NaA溶液和0.1 mol•L-1盐酸等体积混合所得碱性溶液中：c（Na+）+c（H+）=c（A-）+c（Cl-）+c（OH-）
D．1.5 L 0.1 mol•L-1 NaOH溶液中缓慢通入CO2至溶液增重4.4 g时，溶液中：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）
2．中草药秦皮中含有的七叶树内酯，具有抗菌作用．若1mol 七叶树内酯，分别与 浓溴水和NaOH溶液完全反应，则消耗的Br2和NaOH的物质的量分别为 （　　）
A．3mol Br2；2mol NaOHB．3mol Br2；4mol NaOH
C．2mol Br2；3mol NaOHD．4mol Br2；4mol NaOH
12．一定条件下，无机物可以转化为有机物．例如，干冰与液氨反应可生成氨基甲酸铵（NH2COONH4），氨基甲酸铵受热可转化为尿素[CO（NH2）2]．新近研究发现，海底热液中有CO2和H2等无机物，还有可能通过非生物途径形成的CH4等烃类．
请回答：
（1）干冰的结构式O=C=O．
（2）干冰与液氨反应生成氨基甲酸铵的化学方程式CO2+2NH3═NH2COONH4．
（3）氨基甲酸铵受热转化为尿素的化学方程式NH2COONH4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CO（NH2）2+H2O．
（4）有人推测，海底热液中CH4由CO2和H2反应生成．从氧化还原反应的角度说明该推测的合理性CO2中碳元素化合价为+4价，具有氧化性，H2具有还原性，所以从氧化还原反应的角度说明该推测具有一定的合理性．
（5）也有人推测，海底热液中的CH4由海底矿物直接生成．热液条件（如50MPa，300℃）下，矿物中NaHCO3、Fe与H2O反应可生成CH4的化学方程式NaHCO3+3Fe+2H2O$\frac{\underline{\;高温高压\;}}{\;}$CH4+NaOH+Fe3O4．
（6）探究某矿物（xNa2CO3•yNaHCO3•zH2O）组成：取22.60g试样分成两等份后进行实验．一份用酒精灯加热至恒重（270），得到固体质量为7.95g；另一份加入足量酸，放出的气体通入过量的澄清石灰水，得到白色沉淀10.00g．该矿物的化学式是Na2CO3•NaHCO3•2H2O（用x、y、z的最简整数比表示）．
（7）BaSO4不溶于酸，若用饱和Na2CO3溶液处理可转化为溶于酸的BaCO3，沉淀转化反应的离子方程式是BaSO4+CO32-=BaCO3+SO42-．
19．下列各组溶液，采用化学方法，不用其它试剂即可鉴别的是（　　）
A．CuSO4    NaClB．NaHCO3     H2SO4
C．AlCl3    氨水D．NaAlO2     HCl
16．下列有关四个常用电化学装置的叙述正确的是（　　）
A．
图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂
B．
图Ⅱ所示电池工作时，负极质量减轻
C．
图Ⅲ所示装置工作过程中，Cu作正极
D．
图Ⅳ所示电池为一次电池
17．把下列四种X溶液，分别加入四个盛有20mL2mol•Lˉ1盐酸的烧杯中，均加水稀释到80mL，此时X和盐酸缓和地进行反应，其中反应速率最大的是（　　）
A．30mL 3mol•Lˉ1的X溶液B．40mL 2mol•Lˉ1的X溶液
C．20mL 4mol•Lˉ1的X溶液D．10mL 5mol•Lˉ1的X溶液

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