Question

18．CH₄催化還原法．已知：
①CH₄（g）+4NO₂（g）?4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-622kJ/mol
②CH₄（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
（5）寫出CH₄（g）與NO（g）反應生成N₂（g）、CO₂（g）和H₂O（g）的熱化學方程式CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1200kJ/mol．
（6）假設在某溫度下反應①的速率（v₁）大于反應②的速率（v₂）則下列反應過程能量變化示意圖正確的是C（填寫正確選項的字母）．

Answer 1

分析 （5）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）?4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-622kJ/mol；②CH₄（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955kJ/mol；③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol，利用蓋斯定理，將②×2-①-③×2可得CH₄（g）與NO（g）反應生成N₂（g）、CO₂（g）和H₂O（g）的熱化學方程式；
（6）反應Ⅰ的速率（v₁）大于反應Ⅱ的速率（v₂），則反應Ⅱ的活化能較大；反應①②都為放熱反應，且反應②放出的熱量多，結合圖象進行分析判斷．

解答 解：（5）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）?4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-622kJ/mol；②CH₄（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-955kJ/mol；③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol，利用蓋斯定理，將②×2-①-③×2可得CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=[（-955kJ/mol）×2-（-622kJ/mol）-（-44.0kJ/mol）×2]=-1200kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1200kJ/mol；
（6）反應Ⅰ的速率（v₁）大于反應Ⅱ的速率（v₂），則反應Ⅱ的活化能較大，故B、D錯誤；反應①②都為放熱反應，且反應②放出的熱量多，故A錯誤，C正確；
故答案為：C．

點評 本題考查斯定律的應用、化學平衡移動的影響因素等知識，為高頻考點，側重考查學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握蓋斯定律的運用，難度中等．