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=-867kJ?mol^-1

B．若0.2molCH₄还原NO₂至N₂，在上述条件下放出的热量为173.4kJ

C．CH₄催化还原NO_x为N₂的过程中，若x=1.6，则转移的电子为3.2mol

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、利用盖斯定律计算CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反应热，根据水的状态不同，放出的热量不同判断；
B、根据CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反应热计算；
C、根据化合价的变化计算反应转移的电子的物质的量；
D、根据化合价的变化计算．

解答：解：A、利用盖斯定律，将题中反应

①+②

2

可得：
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-867kJ?mol^-1，气态水变为液态水是要放热，则
CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H＜-867kJ?mol^-1，故A错误；
B、若0.2molCH₄还原NO₂至N₂，在上述条件下放出的热量为0.2mol×867kJ?mol^-1=173.4kJ，故B正确；
C、由于CH₄和NO_x物质的量不确定，不一定为1mol，则转移的电子的物质的量不确定，故C错误；
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

2.24L

22.4L/moL

×[+4-(-4)]=0.8mol，故D错误．
故选B．

点评：本题考查化学反应热的计算以及氧化还原反应等知识，题目难度不大，注意水的状态不同，放出的热量不同，掌握利用盖斯定律计算反应热的方法．