Question

19．已知：
①CH₄（g）+4N0₂（g）═4NO（g）+2H₂O（g）△H₁=-574KJ•mol^-1
②CH₄（g）+4N0（g）═2N₂（g）+CO₂+2H₂O（g）△H₂=-1160KJ•mol^-1
则CH₄催化还原NOX的相关说法正确的是（　　）

• A． 由①可推知：CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（1）的△H大于△H₁
• B． 等物质的量的甲烷分别发生①②反应至完全，转移的电子数不同
• C． 若用0.2 mol CH₄发生上述反应还原足量的NO₂至N₂，放出的热量为173.4 kJ
• D． 若用标准状况下4.48 LCH₄还原足量的NO₂至N₂，整个过程中转移的电子的物质的量为16 mol

Answer 1

分析 A．由气态水变为液态，放出热量；
B．根据C元素的化合价变化来计算转移的电子；
C．反应 $\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），分析物质的量与反应热的数值关系；
D．反应 $\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反应转移8mol电子．

解答 解：A．由CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1，水由气态变为液态，放出热量，则CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-Q，Q＞574kJ•mol^-1，焓变均为负数，则△H小于△H₁，故A错误；
B．两个反应中，C元素的化合价均由-4价升高到+4价，则等物质的量的甲烷分别参加反应①、②，反应转移的电子数相同，故B错误；
C．反应 $\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g）△H=-867kJ/mol，标准状况下物质的量为0.2molCH₄，则放出的热量为0.2mol×867kJ=173.4kJ，故C正确；
D．CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g），1molCH₄反应转移8mol电子，则用标准状况下4.48LCH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为0.2mol×8=1.6mol，故D错误；
故选C．

点评 本题考查氧化还原反应及焓变，为高频考点，把握盖斯定律的应用及反应中物质的量与反应能量变化的关系为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．