Question

18．用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
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
下列说法正确的是（　　）

• A． 由反应①可推知：CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l），△H＞-574 kJ•mol^-1
• B． 反应①②转移的电子数不相同
• C． 若用标准状况下4.48L CH₄ 还原NO₂至N₂，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0.8mol

Answer 1

分析 A．生成液态水放出的热量多；
B．两个反应中都是CH₄失电子；
C．根据盖斯定律及物质的量与反应热的数值关系来解答；
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1mol甲烷反应放出的热量大于574kJ，所以CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l），△H＜-574 kJ•mol^-1，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．由盖斯定律：$\frac{①+②}{2}$可知CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）+N₂（g）△H=-867kJ/mol，标准状况下4.48LCH₄其物质的量为0.2mol，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 本题考查热化学反应及盖斯定律，明确热化学反应的关系及物质的状态、反应热的数值与物质的量的关系即可解答，题目难度中等．