Question

【題目】一定條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) ΔH1＝－574 kJ·mol－1

②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－1160 kJ·mol－1

下列敘述正確的是（）

A. CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJ·mol－1

B. CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)的反應熱為ΔH3， 則反應中放出ΔH3>ΔH1

C. 若 0.2 mol CH4還原 NO2至 N2， 則反應中放出的熱量一定為173.4 kJ

D. 若用標準狀況下 2.24 L CH4 還原 NO2 至 N2，整個過程中轉移電子 1.6mol

Answer 1

【答案】A

【解析】

A．已知：①CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJmol-1，②CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJmol-1，根據蓋斯定律，（①+②）÷2可得：CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJmol-1，故A正確；B．液態水的能量比氣態水的能量低，生成液態水放出的熱量更多，則：CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H3＜△H1，故B錯誤；C．發生反應：CH4+2NO2═N2（g）+CO2+2H2O，反應放出的熱量與物質的聚集狀態有關，水的狀態不確定，反應中放出的熱量不一定為173.4 kJ，故C錯誤；D．發生反應：CH4+2NO2═N2（g）+CO2+2H2O，甲烷物質的量為0.1mol，反應中C元素化合價由-4價升高為+4，故轉移電子為0.1mol×8=0.8mol，故D錯誤，故選A。