题目内容


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 )△H=﹣574kJ•mol﹣1

②CH4( g )+4NO( g )═2N2( g )+CO2( g )+2H2O( g )△H=﹣1160kJ•mol﹣1

下列正确的选项是(  )

 

A.

CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣867kJ•mol﹣1

 

B.

CH4催化还原NOx为N2的过程中,若x=1.6,则转移的电子总数为3.2mol

 

C.

若0.2mol CH4还原NO2至N2,在上述条件下放出的热量为173.4kJ

 

D.

若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为3.2mol


考点:

用盖斯定律进行有关反应热的计算;氧化还原反应的电子转移数目计算;有关反应热的计算.

专题:

化学反应中的能量变化.

分析:

A、由反应①+②可得到2CH4(g)+4NO2(g)═2N2(g)+2CO2(g)+4H2O( g ),再利用化学计量数与反应热成正比来计算;

B、x=1.6,1molNOx中NO2、NO分别为0.6mol、0.4mol,转移的电子数为0.6mol×(4﹣0)+0.4mol×(2﹣0);

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=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,若生成液态水,则放出的热量大于

867KJ,故A错误;

B、x=1.6,1molNOx中NO2、NO分别为0.6mol、0.4mol,转移的电子数为0.6mol×(4﹣0)+0.4mol×(2﹣0)=3.2mol,但该反应中NOx的物质的量不确定,则转移的电子数不确定,故B错误;

C、由CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O( g )△H=﹣867kJ•mol﹣1,放出的热量为0.2mol×867kJ•mol﹣1=173.4kJ,故C正确;

D、甲烷的物质的量为=0.2mol,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0.2mol×8=1.6mol,故D错误;

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.

 

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