Question

一定条件下，氮氧化物 （NO_x）形成的污染可以用甲烷来消除．已知：①CH₄（g）+4NO₂（g）-4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-574kJ/mol②CH₄（g）+4NO（g）-2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-1160kJ/mol下列选项正确的是（ ）
A．x=1.6时，每消除1mol氮氧化物需消耗0.5mol CH₄
B．CH₄（g）+2NO₂（g）-N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=＞-867kJ/mol
C．若0.2molCH₄还原NO₂至N₂，在上述条件下放出的热量为287 kJ
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0.8mol

Answer 1

【答案】分析：A、根据x=1.6计算二氧化氮和一氧化氮物质的量之比，结合①②计算分析判断；
B、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；
C、根据CH₄（g）+2NO₂（g）=N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）的反应热计算；
D、根据化合价的变化计算．
解答：解：A、X=1.6，计算NO₂和NO按照3；2混合，1mol混合物中NO₂占mol，根据①②化学方程式计算可知，消耗甲烷mol；同理NO占mol，消耗甲烷mol，共计消耗甲烷mol=0.25mol，故A错误；
B、利用盖斯定律，将题中反应可得：
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B错误；
C、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×[+4-（-4）]=0.8mol，故D正确；
故选D．
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．